根据给定的文件信息,以下是对标题《多孔挤压铝扁管电子芯片热沉的热性能研究.pdf》和描述中涉及的知识点的详细阐述:
文件的标题和描述提到了“多孔挤压铝扁管电子芯片热沉”,这里面包含了几个关键的术语和概念。电子芯片热沉,又称为散热器,是电子设备冷却系统的重要组成部分。它的主要功能是将芯片产生的热量迅速传递并散发出去,以保证芯片在安全的工作温度下运行。在微型化和集成度不断提高的电子设备中,散热问题显得尤为重要。
“多孔挤压铝扁管”指的是作为热沉使用的管状散热元件,它通过多孔结构增强散热性能,而铝材料因其良好的热传导性能而被广泛应用。通过挤压工艺形成扁平状的铝管可以为电子芯片提供稳定的支撑,同时提供有效的热交换面积。该研究的方向是探讨这类新型热沉在不同工作条件下的热性能,以及如何优化其结构设计以提高散热效率。
文件中还提到了“三维共轭传热数值模型”,这是一个专门用于模拟和计算热交换问题的数学模型。在这个模型中,将计算传热过程中的导热、对流和辐射等因素,以分析热流在多孔挤压铝扁管热沉中的传递情况。
为了验证数值模型的可靠性,研究者进行了实验验证。这通常包括搭建实验台、进行热测试,并将实验数据与模拟结果进行对比。这样的过程能够确保数值模型能够准确地反映热沉的实际性能。
此外,研究还涉及到几个重要的热性能指标,包括“导热热阻、对流热阻和热容热阻”。热阻是衡量材料或结构阻碍热量传递的能力的指标,其单位通常是开尔文每瓦特(K/W)。导热热阻是指热量在材料内部传导时所遇到的阻碍,对流热阻是指热量在流体(如空气或水)中传递时遇到的阻碍,而热容热阻则涉及到热量被存储和释放的能力。研究者通过调整热沉设计中的孔道高宽比、宽度比以及孔道数目等参数,分析这些因素如何影响热沉的整体热阻。
在研究内容中还提到了“轴向内翅片”的概念,这是指在热沉的内部设置的用来增加热交换面积的结构,通常呈狭长的片状,平行于热流方向。这样的设计可以增强热量从热沉内部到外部的传递效率。研究者讨论了内翅片的宽度和高度对强化传热系数的影响,并提出了最佳的翅片设计宽度。
研究中提到了“PEC”,即性能评估准则(Performance Evaluation Criterion),它是一种用来评价散热器性能的指标。通过计算和优化PEC,可以进一步提高热沉的热交换效率,从而为高热流密度的电子芯片提供更好的冷却解决方案。
综合以上信息,这项研究为新型微小通道热沉的设计提供了科学依据和技术参考。通过对多孔挤压铝扁管电子芯片热沉热性能的深入研究,有助于解决现代微电子设备面临的散热难题,推动电子设备性能的进一步提升和微型化的发展。