在现有的散热装置中,绝大部分采用散热鳍片与导热部件(多为热管)结合并且其两者之间的接合形式为多个散热鳍片以扩管套接的方式干涉配合在导热部件上。这种接合方式中,各散热鳍片间的接触面积较小,使各散热鳍片间导热效率较低,导致集热时热量不能有效分散,影响散热装置的散热效率;其次,由于导热部件与散热鳍片之间的热膨胀系数不同,当导热部件与散热鳍片热胀冷缩后极有可能导致散热鳍片从导热部件上脱落,使散热装置失去散热功能。
散热鳍片表面积灰对其散热性能的影响
长期工作中的服务器等电子设备会涌入大量的灰尘,一部分灰尘z终会沉积在散热器的肋片表面。相比于肋片主流材质铝的热导率,灰尘的热导率要低很多。另外一方面,灰尘颗粒在沉积的过程中会不断形成间隙,间隙内是几乎静止的空气,空气的热导率非常小。所以肋片的积灰可以看做是一层导热率很低的隔热材料。并且,积灰与肋片接触面的大量空气间隙会显著削弱热传导。
积灰层的有效热导率
将积灰层简化成多孔介质模型主要的目的是要获得它的有效热导率,然后将肋片表面的积灰层简化成一定厚度的薄壁,并将求得的有效热导率赋予该薄壁就可以通过数值模拟来探究积灰层对肋片散热特性的影响。
积灰的堆叠形式以及颗粒尺寸等因素都会影响积灰内部形成的孔隙特征,孔隙特征是描述积灰结构重要的参数,所以将积灰简化从多孔介质模型是准确的。
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