2024年5月17日发(作者:奔驰s350落地最低多少钱)
热管技术及其在笔记本电脑散热中的应用
越江波
(武汉工程大学 过程装备与控制工程03班)
摘要: 随着现代笔记本的迅速发展,对笔记本电脑散热提出了更高的要求,传统的单一
风冷散热已经满足不了要求,热传性能优越的热管便应
用于笔记本电脑散热。本文研究了热管的工作原理及其
应用于笔记本电脑散热的优越性
。
关键词: 热管、笔记本电脑、散热。
主要内容
一、 热管的工作原理
热管一般由管壳、具备毛细管作用的通道、以及传递热量的工质构成,热管自身形成一
个高真空封闭系统,沿轴向可将热管分为三段,即蒸发段、绝热段和冷凝段。其工作原理如
下图
热管的工作原理是:外部热源的热量,通过蒸发段的管壁和浸满工质的吸液
芯的导热使液体工质的温度上升;液体温度上升,并在液面蒸发,直至达到饱和
蒸气压,此时热量以潜热的方式传给蒸气。蒸发段的饱合蒸汽压随着液体温度上
升而升高。在压差的作用下,蒸气通过蒸气腔流向压力和温度均较低的冷凝段,
并在冷凝段的气液界面上冷凝,放出潜热。放出的热量从气液界面通过充满工质
的吸液芯和管壁的导热,传给热管外冷源。冷凝的液体通过吸液芯回流到蒸发段,
完成一个循环。如此往复,不断地将热量从蒸发段传至冷凝段。绝热段除了为工
质提供通道外,还起着把蒸发段和冷凝段隔开的作用,并使管内工质不与外界进
行热量传递。
二、热管的特点
(1)热阻小、传热能力强
计算表明,一根内、外径分别为21、25mm,加热段、冷凝段长度都为1m的钢—水重力
热管的热阻(管外对流换热热阻除外)是直径相同、长度为2m的紫铜棒导热热阻的1/1500,
即这种热管的传热能力是紫铜棒的1500倍。
(2)温差小
蒸发段与冷凝段的压力差非常小,所以蒸发和凝结几乎是在相同的温度下进行的,这为
微小温差下的热量传递创造了条件。
(3)适应温度范围广,工作温度可调
通过选择不同的热管工质和相容的管壳材料,可以使热管适应在-200~2000℃温度范围
内工作。
(4)热流密度可调
热管蒸发段和冷凝段的热流密度可以通过改变蒸发段和冷凝段的长度或管外传热面积
(如加装肋片)来分别进行调节。
三、热管在笔记本电脑散热中的应用
长久以来,散热问题一直都是笔记本电脑最大的技术瓶颈,它关系到笔记本电脑的稳定
性,许多不明原因的死机都是由于散热问题无法解决造成的。轻薄短小的高性能的处理器应
用于笔记本电脑之中,发热密度迅速上升。为了保证笔记本电脑的工作性能,必须解决好他
的散热问题。然而,它的有限空间不能容纳更大的散热片或风扇。热传性能优越的热管便应
用于笔记本电脑中的散热,有利于笔记本电脑的稳定运行,为“绿色散热”开辟了新的道路
1、目前散热的存在的问题
所有的笔记本电脑散热的最终目的都是为了降低系统内设备的温度,尤其是 温度过高是
致使元件性能下降 寿命减短的主要原因。
随着 CPU主频的不断提高 ,不采用特殊的散热方法就无法保证 CPU 工作的稳定 ,人们
对 CPU散热器进行了大量的研究 ,开发出了多种多样的CPU散热器产品。
近几年的 CPU 散热器无论在设计、 结构、 使用效果和严谨性等方面都有了很大的提高。
从产品的类型来看 ,不论是风冷式散热器、 水冷式散热器还是半导体制冷式散热器 ,都是
主动型散热器 ,主动型散热器存在两大问题。
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