熱管的傳熱效率和直徑、結(jié)構(gòu)、工藝等都有關(guān),目前中比較好的熱管散熱器中多采用6mm的熱管,也有個別用的是8mm產(chǎn)品。某研究所給出了一組參考數(shù)值,直徑為3mm的熱管,2.8個標準熱傳遞周期中只能傳遞15W的熱量,而直徑為5mm的熱管,在1.8個熱傳遞周期較大熱量傳遞達到了45W,是3mm熱管的3倍!而8mm的熱管產(chǎn)品只需0.6個周期就可以傳遞高達80W的熱量。如此高的傳熱量,如果沒有良好的散熱片設(shè)計和風扇配合,很容易導致熱量無法正常發(fā)散。顯然,熱管的直徑對傳熱有很明顯的影響,直徑越大則效果越好,但并非一味直徑大就能造出很好的產(chǎn)品,中間涉及到熱管的組合、排列、結(jié)合方式及成本等,但是對于CPU散熱器來說,因為需要傳遞的熱量并不是很大,瓶頸并非在熱管的性能上,更而是在熱管與鰭片的傳遞效率上。大功率LED燈具(300瓦以上)主要采用熱管散熱器進行散熱。成都復合熱管散熱器作用
風能熱管散熱器強制對流風冷散熱特點是散熱效率高,其傳熱系數(shù)是自冷式散熱效率的2-5倍。強制對流風冷散熱分兩部分:翼片散熱片和風扇。熱源直接接觸的翅片散熱器,風能熱管散熱器其作用是將熱源發(fā)出的熱量引出,風扇用來給散熱器強制對流冷卻降溫。風能熱管散熱器從而強制空氣冷卻主要與散熱器材料、結(jié)構(gòu)、翼片有關(guān)。風速越大,散熱器熱阻越小,但流動阻力越大,因此應適當提高風速來降低熱阻。風能熱管散熱器風速超過一定值之后再提高風速對熱阻的影響就非常小了。成都復合熱管散熱器作用熱管散熱器對于雙面散熱的分立半導體器件,風冷的全銅或全鋁散熱器的熱阻只能達到0。
所用熱管散熱器的結(jié)構(gòu)方式可分為兩大類:一種是間接式冷卻,即發(fā)熱元件與熱管散熱器單獨可分,將兩者用機械方式壓緊固定·這與目前我國使用的鑄鋁或全銅實體散熱器與元件的裝配方式一樣·另一種是直接式冷卻,即把發(fā)熱元件浸泡在絕緣液中,形成一個形狀復雜的封閉腔體,外表面有散熱片·這種結(jié)構(gòu)一度被稱為沸騰或蒸發(fā)冷卻·發(fā)達國家在這方面的研究和實踐表明:間接式熱管冷卻優(yōu)于直接式,尤其是 IGBT等大功率組合模塊大量使用后,適用于IGBT 的間接式熱管散熱器的熱阻可達0.014。
熱管散熱器有優(yōu)良的熱響應性。熱管內(nèi)部壓力很小,當蒸發(fā)端受熱后,蒸汽就以近似于該溫度下的音速前進。具有熱流密度變換能力。熱管中蒸發(fā)和凝結(jié)的空間是分開的,因此可以實現(xiàn)熱流密度變換,在蒸發(fā)段可用高熱流密度輸入,而在冷凝段可以用低熱流密度輸出。熱管的結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、體積小、維修方便。熱管沒有運動部件,運行可靠,使用壽命長。套管式熱管換熱器結(jié)構(gòu)為兩不等徑的圓管同心相套,又稱其為徑向熱管,這是因為其熱量傳遞方向為徑向。熱管工作時利用了同種物質(zhì)的汽化潛熱比顯熱高的多。
熱管散熱器應該怎么安裝?當顯卡垂直安裝時,散熱器的熱管也就垂直水平面了,此時蒸發(fā)段(也就是GPU處)遠遠在冷凝段之上,工作時,冷凝后的液體回流時需要克服非常大的重力場產(chǎn)生的壓力降,熱管中回流液體的重力影響明顯超出了我們的想象,工質(zhì)回流的阻力加大,導致回流的液體量減少,蒸發(fā)段的溫度自然就會上升,傳熱性能急劇下降,也就造成了GPU的溫度大幅上升。不但但是顯卡散熱器會遇到這樣的情況,CPU散熱器也可能會有類似情況,只是像大多數(shù)RTX3080顯卡散熱器這樣規(guī)模和結(jié)構(gòu)的,會在顯卡垂直安裝時出現(xiàn)毛細極限的可能性會更大,矛盾性更為突出。所以,要獲得更好的散熱性能,盡量保證散熱器冷凝段的位置不低于蒸發(fā)段,這是適用所有熱管散熱器的安裝準則,至少,也要保證熱管散熱器工作時液體回流不要受太多的重力影響,也就是冷凝段的位置不能低太多。熱管散熱器的熱管有“熱超導體”之美稱。成都復合熱管散熱器作用
熱管散熱器具有較高的導熱性,高達純銅導熱能力的上百倍。成都復合熱管散熱器作用
我們所見的密集型細薄的散熱片都是這種工藝制作。在成形時,鰭片的邊緣保留有一小段特別設(shè)計的凸出部分,將鰭片固定在定制的模具中,將凸出部分彎折并互相鎖合,成為排列整齊的平行鰭片。與沖壓結(jié)合,主要用于制造回流焊或風道式設(shè)計所采用的平行密集細薄鰭片。折頁方式的優(yōu)點明顯:機械鎖合結(jié)構(gòu)簡單,工序少;可補償鰭片與吸熱底后續(xù)連接產(chǎn)生的介面阻抗。一次性的設(shè)備投入即可大量產(chǎn)出,現(xiàn)在市面上很多熱管散熱產(chǎn)品的鰭片鏈接方式都是這種,穩(wěn)定而簡單。而焊接這種散熱形式則是耳熟能詳?shù)慕饘偌庸し绞健I崞庸ぶ谐S玫暮附臃绞綖榛亓骱福址Q再流焊。目前絕大部分的熱管散熱器,熱管與鰭片的鏈接方式便是焊接。因為焊接處的結(jié)合度直接影響散熱效果,所以焊接的成本較高。成都復合熱管散熱器作用
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