笔记本电脑散热器翅片结构性能分析
翅片结构优化计算
翅片结构优化计算翅片作为一种常见的传热元件，其结构的优化计算对于提高传热效率和减少能源消耗具有重要意义。
本文将针对翅片结构优化计算展开介绍，包括翅片的优化目标、优化方法以及案例分析等内容。
1.翅片结构优化目标翅片结构的优化目标通常包括以下几点：(1)最大化传热效率：通过优化翅片的形状和尺寸，使得热量能够更加有效地从热源传递到冷却介质中，从而提高传热效率。
(2)最小化翅片材料的使用量：通过控制翅片的尺寸和间距等参数，降低翅片的材料消耗，减少成本和能源消耗。
(3)最小化流体阻力：在翅片结构的优化过程中，还需要考虑到流体在翅片间的流动情况，通过优化翅片的形状和排列方式，降低流体的阻力，提高传热效率。
2.翅片结构优化方法为了实现翅片结构的优化，可以采用以下几种方法：(1)数值模拟方法：通过建立热传导和流体动力学的数学模型，利用计算机软件进行数值模拟和计算，得到不同翅片结构的传热效果，从而进行优化。
(2)实验方法：通过设计和制备不同尺寸和形状的翅片样品，搭建相应的实验装置，通过实验测试得到不同参数下的传热效果，进行优化。
(3)经验公式方法：根据已有的经验公式和实验数据，通过数学计算和拟合，得到定量的优化参数，进行翅片结构的优化设计。
3.翅片结构优化案例分析以汽车散热器中的翅片结构优化为例，介绍翅片的结构优化计算。
首先，通过数值模拟方法，建立汽车散热器中的热传导和流体动力学的数学模型，计算得到不同尺寸和形状的翅片的传热效果，例如传热系数、温度分布等。
然后，通过对比不同参数下的传热效果，选择出传热效果最好的翅片结构，例如传热系数最大、温度分布最均匀等。
接下来，通过经验公式方法，计算出最佳的翅片间距、翅片高度等参数，使得翅片的材料消耗最小，从而减少成本和能源消耗。
最后，采用实验方法验证优化后的翅片结构的传热效果，通过实测数据和相应的统计分析，验证翅片结构的优化效果。
总结：通过翅片结构优化计算，可以提高传热效率、减少能源消耗和材料消耗，广泛应用于热交换领域，例如散热器、空调等。
翅片式与微流道式散热器散热特性及应用研究
翅片式与微流道式散热器散热特性及应用研究翅片式和微流道式散热器是目前常用的两种散热器设计，它们具有不同的散热特性和应用领域。
本文将从结构、流动特性、热传导等方面对翅片式和微流道式散热器的散热特性进行比较，并讨论它们在不同领域的应用研究。
首先，翅片式散热器是一种多层排列的金属翅片结构，通过扩大散热表面积来提高散热效果。
翅片的排列可以是平行、交错或螺旋形式，这取决于具体的设计需求。
翅片式散热器的散热效果主要依靠热对流和热辐射来实现，其适用于处理器、显卡等电子设备的散热。
其次，微流道式散热器是一种通过微小通道来增强流体与散热器之间的热传导的散热器。
微流道的尺寸通常在微米级别，具有高比表面积和低流体阻力的特点。
微流道式散热器主要通过对流传热来散热，其具有较高的传热系数和快速响应的特点。
微流道式散热器广泛应用于LED照明、锂电池等领域，因其高效散热的特点，可以有效降低设备的工作温度。
在流动特性方面，翅片式散热器和微流道式散热器存在一些差异。
翅片式散热器在流体过程中，流体从翅片上流过，在翅片间有较大的间隙，使流动阻力较低。
而微流道式散热器的微小通道会引起较大的流阻，因此在设计过程中需要考虑流体的压力损失。
此外，微流道式散热器中的微小通道也会导致流体流动的分层现象，进一步增加了对流传热的效果。
在热传导方面，翅片式散热器和微流道式散热器也有一些不同。
翅片式散热器主要依靠翅片与流体的热对流来散热，因此其热传导主要受翅片材料的热导率和翅片间的间隙大小影响。
而微流道式散热器中的微小通道可以增强热传导，使得散热器具有更高的传热系数。
此外，在微流道式散热器中，由于流体与散热器的接触表面积很大，因此可以实现更快的热传导速度。
在应用研究方面，翅片式散热器已经在电子设备的散热领域得到广泛应用。
其结构简单，制造成本较低，适用于小型电子设备的散热需求。
而微流道式散热器由于其高效的散热特性，逐渐在LED照明、锂电池等领域得到应用。
研究人员通过调整微流道的尺寸和结构，优化流体流动方式，进一步提高微流道式散热器的散热性能。
翅片散热器技术要求
翅片散热器技术要求近年来，随着电子设备的高度集成和性能的不断提升，散热问题成为了制约其发展的重要因素之一。
而翅片散热器作为一种常见的散热解决方案，受到了广泛的关注和应用。
翅片散热器的设计和制造不仅要满足散热效果的要求，还要考虑到材料的选择、结构的合理性以及制造工艺的可行性等方面的要求。
翅片散热器的设计需要充分考虑热传导和散热效率。
为了达到良好的散热效果，翅片散热器的翅片数量和翅片间距需要合理设计。
翅片的数量过多或过少都会影响散热效果，因此需要根据具体的散热需求进行调整。
同时，翅片的间距也需要根据热传导的要求来进行设计，以保证热量能够有效地传递到散热介质中。
翅片散热器的材料选择也是关键。
翅片散热器需要使用具有良好散热性能的材料，如铝合金、铜等。
这些材料具有良好的导热性能和机械性能，能够满足散热器在工作条件下的要求。
此外，材料的表面处理也是影响散热效果的重要因素之一。
例如，翅片散热器的表面可以进行阳极氧化处理，以提高表面的导热性能和耐腐蚀性能。
翅片散热器的结构设计也需要注意。
翅片散热器的结构应该尽可能地紧凑，以增加散热面积和散热效率。
同时，结构的稳定性和可靠性也是需要考虑的因素。
翅片散热器在工作条件下会受到振动和冲击等外力的作用，因此需要采用合适的连接方式和结构设计，以保证散热器的稳定性和可靠性。
翅片散热器的制造工艺也需要注意。
制造工艺的合理性直接影响到散热器的质量和成本。
翅片散热器的制造工艺应该简化和自动化，以提高生产效率和降低制造成本。
同时，制造工艺还需要考虑到翅片的加工和连接等问题，以保证散热器的制造精度和连接的牢固性。
翅片散热器的设计和制造需要考虑到热传导和散热效率、材料选择、结构设计和制造工艺等方面的要求。
只有在满足这些要求的基础上，翅片散热器才能够发挥良好的散热效果，并且能够满足不同领域和应用的需求。
未来，随着科技的不断进步和发展，翅片散热器技术也将不断创新和完善，为电子设备的发展提供更好的支持。
翅片结构及尺寸
1、以空-空中冷器换热单元为原型，建立如图1所示的换热单元仿真物理模型，一层热通道，上下各一层冷通道，各层的结构尺寸相同，均为50mm*50mm*5mm。
其中冷热侧的出入口处均做适当延长以减少边界条件对计算结果的影响。
中间热侧通道布置有波纹形紊流片，上下冷侧通道没有翅片。
翅片结构尺寸如图2所示，b, a, h分别为翅片的扭幅、节距和翅片高度，单位均为mm，共15个波峰通道，由于翅片和冷热通道之间的隔板的厚度分别为为0.15毫米、0.2毫米，导热热阻很小，所以流动计算过程中忽略其厚度。
表1为所有仿真用翅片的尺寸参数。
换热单元物理模型图2热侧紊流片结构示意图表1 仿真用不同翅片的尺寸参数（均为波纹形式）Tab.2.1 Size parameters of fins used for simulation翅片序号翅高h（mm）节距a（mm）扭幅b（mm）1 5.0 3.2 0.752 5.0 4.0 0.753 5.0 5.0 0.754 5.0 3.2 1.05 5.0 3.2 1.52、机油换热器对于车用发动机，机油温度过高或太低，都会严重影响车辆的稳定可靠运行，因此，机油冷却器是保证机油正常工作必不可少的车用换热器。
目前水冷车用机油冷却器比较普遍，通常采用紧凑板翅结构，机油侧和水侧流道内均布置翅片以提高性能并改善强度。
翅片形式及几何参数对换热器性能影响巨大，研究翅片参数对油冷器性能影响的灵敏度分析是设计紧凑、高效油冷器的关键。
研究对象原型是结构如图3所示的机油冷却器，四个机油通道与三个冷却水通道间隔布置，各通道内部均布置有结构尺寸相同的错位锯齿翅片,翅片结构如图3（b）所示。
（你毕业设计只建立一层油一层水即可）（a）（b）图3 机油冷却器以及流道内翅片结构示意图以空-空中冷器换热单元为原型，建立如图2.1所示的换热单元仿真物理模型，一层热通道，上下各一层冷通道，各层的结构尺寸相同，均为50mm*50mm*5mm。
两种形式散热器的比较
两种形式散热器的比较
最近对针式散热器比较感兴趣，因此做了一下对比分析。
主要是跟最常见的肋片式散热器做一下对比。
随手用CREO拉了3个散热器以及流道，正好把散热器包裹：
基板尺寸均为50mm*50mm*4mm，鳍片高度均为21mm。
1、肋片式散热器鳍片间距a、齿厚b，换热面积为c；
2、pin_fin式散热器一圆柱间距为a、直径b，换热面积为d；
3、pin_fin式散热器二圆柱间距为e、直径f；换热面积为c;
采用从上往下吹风的方式，在基板后面设置500W热源。
以下为仿真结果：
从仿真结果可以看出：
pin_fin式散热器圆柱达到一定高度，温度不再变化，因此与肋片式相比，高度可以做低一些，达到减小产品体积的目的。
读取压损以及热阻数值：
1、肋片式散热器与Pin_fin式散热器一（结构同规格），热阻几乎一致（pin_fin式散热器虽然紊流度增加，但翅片换热面积减少），pin_fin式散热器流阻更小，达到35.3%；
2、肋片式散热器与Pin_fin式散热器二（换热面积相同），pin_fin 式散热器热阻降低了24.6%，流阻增大了17.7%。
综上所述：
针式散热器跟肋片式散热器比起来，性能还是有优势的。
从成本角度来考虑：针式散热器几乎只能用冷锻的方式来加工，成本较高，比型材散热器至少要贵50%，从性能及成本综合来看，好像性价比不是那么高。
但是针式散热器还有一个优点，就是体积可以做小，因此用到附加值高且空间受限制的产品中，还是比较合适的。
各位有什么想法欢迎在留言区留言。
翅片式与微流道式散热器散热特性及应用研究
翅片式与微流道式散热器散热特性及应用研究翅片式散热器是一种常见的散热设备，它通过在散热片上设置一定数量的翅片，增加了表面积，提高了散热效率。
而微流道式散热器则是一种新型的散热设备，采用微纳米技术制造，具有微小的流道尺寸和高比表面积，能够实现更高的散热效果。
翅片式散热器的散热特性主要取决于翅片的形状、数量和布局。
翅片的形状通常采用直翅片、弯翅片或曲线翅片等，以增加热交换的表面积。
翅片的数量和布局则影响了翅片之间的间距和通风情况，进而影响了散热效果。
翅片式散热器通常适用于散热功率较小的电子设备，如手机、笔记本电脑等。
微流道式散热器具有流道尺寸微小和较高的比表面积的优势。
微流道式散热器通常采用多个平行流道的结构，使流体能够在微小的通道中流动，从而增加了热量与流体之间的热交换。
同时，微流道的高比表面积也使得散热器能够更好地将热量传递给周围环境。
微流道式散热器适用于散热功率较大的电子设备和高性能计算机等。
翅片式散热器和微流道式散热器都有各自的优点和适用范围。
对于散热功率较小的电子设备，如手机、笔记本电脑等，翅片式散热器由于其结构简单、成本低廉，常常被采用。
而对于散热功率较大的电子设备和高性能计算机等，微流道式散热器由于其高效的热传导能力和较小的尺寸占用，更适合应用。
此外，翅片式散热器和微流道式散热器还可以通过其他方式来提高散热效果。
例如，可以通过增加电风扇或水冷系统来增强热风的传导和散热效果。
同时，也可以结合使用两种散热器，通过各自的优势来提高整体的散热效果。
综上所述，翅片式散热器和微流道式散热器是常见的散热设备，它们在结构和原理上有所不同。
通过选择合适的散热器，并结合其他的散热方式，可以有效提高电子设备的散热效果，保证设备的正常运行。
但在选择散热器时，还需要考虑到散热功率、散热场景和成本等因素，以便选择最适合的散热方式。
翅片管散热器国家标准
翅片管散热器国家标准翅片管散热器是一种常见的散热设备，广泛应用于工业生产和生活领域。
为了规范翅片管散热器的设计、制造和使用，我国制定了相应的国家标准，旨在保障产品质量、提高能效、确保安全可靠。
本文将对翅片管散热器国家标准进行详细介绍，以便相关行业人员和使用者了解和遵守。
首先，翅片管散热器国家标准涵盖了产品的分类和命名、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等内容。
其中，技术要求是标准的核心部分，包括了翅片管散热器的结构尺寸、材料要求、制造工艺、性能指标等。
这些要求的制定，旨在保证翅片管散热器在使用过程中具有良好的散热效果、稳定的工作性能和长久的使用寿命。
其次，翅片管散热器国家标准对产品的试验方法和检验规则进行了详细规定。
试验方法是评定产品性能指标的重要手段，它包括了静态试验、动态试验、耐压试验、耐腐蚀试验等内容，可以全面、客观地反映产品的质量状况。
而检验规则则规定了产品出厂前的检验程序和方法，确保产品的质量符合标准要求。
此外，翅片管散热器国家标准还对产品的标志、包装、运输和贮存进行了规范。
产品标志是产品质量的象征，它应当清晰、醒目、持久，便于用户识别和监督。
产品包装、运输和贮存规定了产品在流通环节中的保护和管理要求，以确保产品在运输和贮存过程中不受损坏，保持良好的状态。
总的来说，翅片管散热器国家标准的制定和执行，有利于规范产品质量、提高产品性能、保障产品安全。
对于生产企业来说，遵守国家标准可以帮助企业提升产品技术水平、拓展市场空间、增强竞争力；对于用户来说，选择符合国家标准的产品可以保证自身的利益，获得更好的使用体验。
总之，翅片管散热器国家标准的制定和实施，对于行业发展和社会进步具有积极的促进作用。
我们应当充分认识到国家标准的重要性，积极遵守和执行国家标准，共同推动翅片管散热器行业的健康发展。
圆翼翅片管散热器参数
圆翼翅片管散热器参数1. 简介圆翼翅片管散热器是一种常用的散热设备，广泛应用于各种工业和商业领域。
它通过将流体与金属散热面接触，利用对流和传导的方式将热量从流体中转移到周围环境中。
本文将详细介绍圆翼翅片管散热器的参数及其影响因素。
2. 参数2.1 散热面积圆翼翅片管散热器的散热面积是指与流体接触的金属表面积，通常以平方米（m^2）为单位。
散热面积的大小直接影响到散热效果，面积越大，能够与流体接触的表面就越多，从而更有效地将热量传递给环境。
2.2 翅片间距圆翼翅片管散热器上的金属片被称为”翅片”，而相邻两个翅片之间的距离被称为”间距”。
间距越小，可以增加翅片的数量，从而增加散热面积，提高散热效果。
然而，过小的间距可能导致流体通过散热器的阻力增大，降低对流传热效果。
2.3 翅片厚度翅片厚度是指圆翼翅片管散热器上金属翅片的厚度。
较薄的翅片可以提高传导传热效果，但也会增加制造成本和易损性。
因此，在设计圆翼翅片管散热器时需要综合考虑传导和经济性之间的平衡。
2.4 管子直径圆翼翅片管散热器中的管子用于流体（通常是液体或气体）的循环。
管子直径的选择与流体流速、压降等参数有关。
较大的管子直径可以减小流体通过散热器时产生的阻力，但也会增加制造成本和占用空间。
2.5 管子长度管子长度是指圆翼翅片管散热器中单个管子的长度。
较长的管子可以增加与流体接触的表面积，提高散热效果。
然而，过长的管子也会增加流体通过散热器时的压降，降低整体的传热效率。
2.6 翅片形状圆翼翅片管散热器上金属翅片的形状对散热效果有重要影响。
常见的翅片形状包括直线型、波纹型、楔形等。
不同形状的翅片会影响流体在散热器内部的流动情况，进而影响传导和对流传热效果。
3. 影响因素3.1 流体性质流体性质是指流体本身的物理和化学特性，如密度、粘度、导热系数等。
不同性质的流体对于圆翼翅片管散热器的参数选择和设计有着不同要求。
例如，较高密度和粘度的流体需要更大的散热面积和较大直径的管子来保证足够的传导和对流传热效果。
综合折叠散热翅片执行标准
综合折叠散热翅片执行标准综合折叠散热翅片，是一种新型的散热器材料，主要应用于电子产品、通讯设备、工业控制设备等需要进行散热的领域。
该材料采用特殊的加工技术，将铝板和铜板按一定间距交替折叠形成翅片状，以达到更大的散热面积和更高的散热效率。
以下是综合折叠散热翅片的执行标准：一、材料要求：1.1 板材：采用具有良好导热性能的铝、铜材料。
1.2 翅片高度：按照实际需求设计，常见高度为6mm-25mm。
1.3 翅片间距：按照实际需求设计，常见间距为1.2mm-3.2mm。
二、制造工艺：2.1 预加工：将铝、铜板材进行切割、开槽、修边等预加工。
2.2 折叠：按照要求，采用专用设备将预加工好的铝、铜板材交替折叠。
2.3 焊接：将折叠好的翅片进行焊接，使其形成一个整体结构。
2.4 加工：对焊接好的散热翅片进行加工，如平整、冲孔等。
2.5 表面处理：采用氧化、喷砂等工艺进行表面处理，以提高材料的耐腐蚀性。
三、检测标准：3.1 外观检测：检测翅片表面是否平整，孔洞是否匀称等。
3.2 尺寸检测：检测翅片高度、间距、长度等尺寸是否符合要求。
3.3 机械性能检测：检测翅片的硬度、拉伸强度等机械性能是否符合要求。
3.4 导热性能检测：检测翅片的导热性能是否符合要求。
四、应用范围：综合折叠散热翅片可广泛应用于电子产品、通讯设备、工业控制设备等需要进行散热的领域。
在集成电路、LED灯、交换机、变频器等高功率设备的散热中，综合折叠散热翅片相比传统的铝质散热片，能够更好地满足散热需求。
五、结语：综合折叠散热翅片是一种高效、环保、经济的散热材料，采用该材料可以大幅提高设备的散热性能，从而保证设备的正常运行。
同时，综合折叠散热翅片的制造及检测标准也非常严格，可以保证其优异的质量和稳定性。
翅片的分类与特点
翅片的分类与特点翅片是生产过程中使用较广泛的加工零件，具有各种不同的分类与特点。
以下是对这些分类与特点进行详细介绍的文章。
翅片是一种具有较大表面积的平板形加工零件，通常用于换热装置、散热器、冷却器等设备中。
根据不同的分类标准，翅片可以被分为多种类型，各自具有不同的特点。
一、根据材料分类1.金属翅片金属翅片是最常见的一种翅片类型，广泛应用于不同的行业。
常见的金属材料有铝、铜、不锈钢等。
金属翅片具有良好的热传导性能和机械强度，能够有效提高换热效率。
同时，金属翅片还具有较好的耐腐蚀性和耐高温性能。
2.塑料翅片塑料翅片主要由一些高分子材料制成，例如聚丙烯、聚乙烯等。
相比于金属翅片，塑料翅片具有较低的成本和较轻的重量。
此外，塑料翅片还具有良好的耐腐蚀性、绝缘性和耐酸碱性能。
3.复合材料翅片复合材料翅片是金属与其他非金属材料的组合，通常是金属基体上涂覆一层非金属材料，如橡胶、陶瓷等。
复合材料翅片具有金属翅片的高强度和非金属材料的其他优点，能够同时满足多种要求。
二、根据结构分类1.平片翅片平片翅片是最简单常见的一种翅片结构形式，由于表面积较小，换热效率相对较低。
平板翅片适用于低温换热条件下的换热器。
2.湿式翅片湿式翅片是在平板翅片的基础上进一步改进而成的，其表面增加了一些褶皱，能够增加翅片的表面积，从而提高了换热效率。
湿式翅片适用于高温换热条件下的换热器。
3.纹理翅片纹理翅片是在平板翅片的表面上纹理一定形状的纹理，能够增加翅片的换热面积，提高换热效率。
纹理翅片适用于一些特殊的换热条件下。
三、根据工艺分类1.挤压翅片挤压翅片是利用挤压工艺在金属板上形成一系列彼此相连的翅片。
挤压翅片具有高强度、高密度、高热交换效率的特点，广泛应用于散热器、冷却器等设备中。
2.真空吸塑翅片真空吸塑翅片是利用真空吸塑工艺将热塑性塑料片吸附在金属基板上形成翅片的一种方法。
真空吸塑翅片具有成本低、工艺简单、重量轻等优点，在轻型散热器中广泛使用。
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笔记本电脑散热器翅片结构性能分析
作者：沈喜源王文杨书政
来源：《硅谷》2013年第04期
摘要从场协同原理的基本概念出发，结合基本认识，开发出满足制造工艺的强化传热结构翅片，能够有效降低翅片温度。
本文就是根据场协同论原理，在翅片上设计出适当肋，如开缝，打凸包，并移动肋的位置，运用仿真软件来分析哪种结构能够最大限度降低翅片温度，并实验论证了场协同原理有效性。
关键词场协同；对流换热；FloEFD；仿真
中图分类号：TP332 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）022-028-3
1 笔记本电脑散热器翅片现状
目前笔记本电脑散热器已经发展到热管+翅片型散热器。
借由热管做热传输路径，将热量传输到翅片上，再由翅片将热量散发到外界环境。
散热区域的关键是翅片。
2004年，胡俊伟，丁国良针对平直肋片、开缝肋片利用Star-CD 软件进行了数值模拟，并用场协同理论进行分析。
2005年，李惠珍，屈治国等人对2排X型双向开缝翅片管换热器进行实验研究，结果表明，开缝翅片的有效传热根本原因是翅片开缝后改善了速度与温度梯度的协同性。
2008年，张京兆、陶文铨等人建立了四个模型对圆形开缝肋片与矩形开缝肋片进行了比较分析计算，得出结论：相同雷诺数下，三种开缝圆肋的场协同性均优于方肋开缝翅片。
针对目前笔记本电脑使用最广泛的CPU风冷散热器，本文以笔记本电脑某款散热器作为实验研究对象，采用数值模拟和实验研究方法测试分析翅片散热性能。
笔记本电脑散热器由铜块，结构件，热管，翅片组成（如图1所示）。
铜块：借助铜的高导热率，将热量从芯片表面传导到铜块上。
熱管：类似电学上的导线，将热量从铜块处传递到散热区域（翅片）。
结构件：为物理化的散热器组件提供锁固，支撑作用。
翅片：在一定体积下提供足够大表面积的散热区域，本文翅片材料选择为铝。
依据现今笔记本电脑散热器现状，采用无源技术来降低翅片温度。
本文使用在翅片上增加凸包，半开缝，开缝等无源强化方式，对散热器翅片进行优化。
2 笔记本散热器翅片的优化设计分析
2.1 场协同原理
过增元等从温度梯度场和速度场相互配合的角度重新审视对流换热的物理机制，把对流换热问题看作是具有“内热源”的导热问题，“内热源”的大小不仅取决于速度和温度梯度的绝对值，还取决于他们之间协同的程度。
如公式（1）所示：
其中，θ为流场与温度梯度场之间的夹角。
由公式（1）可见，热源的强度不仅取决于速度场﹑温度梯度场和夹角三个物理量的绝对值，还取决于这三个物理量间的相互协同。
在速度场和温度梯度场绝对值一定的情况下，由式（1）可见夹角θ应尽量小（当θ90°时）。
场协同原理是强化单相对流换热的统一理论。
在单相对流强化换热机理方面，归纳起来就是：减薄热边界层厚度；增加流体中的扰动；增加壁面上的速度梯度，这3种机理实际上都导致协同角的减小。
2.2 散热翅片优化设计
如图2所示，矩形翅片长、宽、高分别为57 mm，11 mm，7 mm，在矩形通道翅片上，在不改变原翅片间距的条件下，进行增加开缝，凸包，以及调整开缝，凸包位置等方式，达到减薄热边界层的效果。
以下方案中，各种开缝，凸包体积一致。
形式1：矩形全开缝，位置在进风口1/3，高度为翅片高度2/3，厚度为1/2片距。
形式2：矩形全开缝，位置在进风口1/2，高度为翅片高度2/3，厚度为1/2片距。
形式3：矩形全开缝，位置在进风口2/3，高度为翅片高度2/3，厚度为1/2片距。
形式4：菱形半开缝，位置在进风口2/3，高度为翅片高度2/3，厚度为1/2片距。
形式5：2个圆形凸包，分布为平行于出风方向，位置在距进风口2/3处，高度为翅片高度2/3，厚度为1/2片距。
形式6：2個纺锤形凸包，分布为平行于出风方向，位置在距进风口2/3处，高度为翅片高度2/3，厚度为1/2片距。
形式7：2個纺锤形凸包，分布为法向于出风方向，位置在距进风口2/3处，高度翅片高度2/3，厚度为1/2片距。
形式8为原始形式。
3 应用FloEFD软件仿真对翅片进行性能分析
FloEFD的分析步骤包括CAD模型建立、自动网格划分、边界施加、求解和后处理等都完全在CAD软件界面下完成。
本文选用的是兼容Pro/Engineer三维建模FloEFD v10.0，所有模
型通过Pro/Engineer建模进行装配后导入软件后进行分析计算。
采用六面体网格，选取空气作为换热介质，设为不可压缩流体，物性参数按常数处理；选用k-ε湍流模型，设定进口温度为普通室内温度T=293 K，设风道出口为翅片出风口。
由于不考虑辐射换热，翅片的边界条件按绝热边界条件来处理。
为了能将仿真结果与实验测试结果进行对照，在仿真过程中设定了2种不同的加热功率，即笔记本电脑全功率运转及待机时的功率。
风扇风量固定为0.14 m3/min。
选择翅片监测点：翅片长度方向1/3，2/3，宽度为翅片总宽1/2的2个点。
如下是全功率25W（CPU）+15W （NB），及待机功率15W（CPU）+10W（NB）仿真结果。
从仿真数据分析，2个纺锤形凸包，分布为法向于出风方向，位置在距进风口2/3处，高度为2/3翅片高，厚度为1/2片距，该设计为上述7个方案中的最优设计。
结合场协同原理可以解释为，打凸包，开缝，破坏了热边界层，在流场下方比在流场上方有效。
此外，分布于法向出风方向的凸包，能产生纵向涡，有效增强散热。
仿真结果表明，打凸包与开缝比较，打凸包比开缝效果好。
4 笔记本散热器测试与数据分析
4.1 试验装置
如图5所示，试验系统由数据采集器，电源供应器，测试夹具组成。
4.2 试验测量
在试验过程中，温度测量系统采用以标准温度计标定的铜-康铜（0.2 mm）热电偶进行温度测量，热电偶信号采用Fluke公司2640 A网络数据采集器采集。
为保证试验测量的准确度，在试验前，通过国家认可的计量单位（富士康华南检测中心）进行了校正。
通过对整个散热系统热平衡情况的测试，得出其误差小于4%，试验数据可靠。
试验过程中，数据的取值需要考虑系统运行的稳定性，避免由于系统运行中的波动造成的测量误差。
因此，每组试验数据的读取，均是整个系统在相应的工况下稳定一段时间后进行采集，从而减少各种系统误差的产生。
如下是全功率25 W（CPU）+15W（NB），及待机功率15W（CPU）+10W（NB）实验结果。
4.3 实验结果与分析
选择有代表性的两种功率，两种状况下，温度趋势相同。
形式1，形式2，形式3三者相比，形式3温度最低，说明在开缝条件下，在顺风流向的下游开缝比上游开缝效率高。
形式3与形式4比较，即全开缝与半开缝比较，全开缝与半开缝温度接近相同。
形式3与形式5比较，打凸包比开缝能使温度降更低。
形式5与形式6，形式7比较，顺风流向的纺锤形，因不能产生纵向涡，温度最高，圆形凸包与垂直于风流向的纺锤形凸包，因能产生纵向涡，温度
低，垂直于风流向的纺锤形凸包，因纵向距离比圆形纵向距离长，更容易产生纵向涡，性能较圆形凸包好。
从仿真结果与实验结果对比发现，两者数据趋势一致。
仿真与实验过程中，各个形式对应温度均相近。
说明仿真过程中，各参数设置合理，实验过程中，测试误差小。
5 结论
矩形平直散热片在开缝，打凸包状态下，均能提高散热性能。
开缝体积相同时，在风向下游开缝，比在风向上游开缝有效。
凸包与开缝在相同体积下，凸包更能提高散热性能。
相同体积的凸包，形状不同，对散热性能影响不同，以垂直于风流向的纺锤形凸包最有效。
从仿真及实验中均验证出场协同论能够很好的运用于翅片散热上，本文所做的纺锤形凸包可以为后续笔记本电脑散热器翅片设计做参考。
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