早期 CPU 主要处理简单的指令，它在工作时是不需要散热器的，随着电脑语言 的不断开发，CPU 集成电路密度的增加以及 CPU 运行速度的极大提高，CPU 工作时 会产生越来越多的热量。当温度过高，热量不能及时散出时，会降低 CPU 的频率， 从而出现 CPU 的性能下降的情况，这对电子器件的寿命及可靠性造成极大的危害。 CPU 的温度必须控制在一个合理的范围内，才能使计算机处于正常运行工作的 状态，一般情况下，CPU 里面的温度要小于 80℃，外部的温度要小于 60℃[2]。目前， 给 CPU 散热时所广泛使用的散热方式是：CPU 散热器上面安装一个散热设备如风扇 等，通过它们对空气的扰动作用，强化散热器散热片上的热量与周围空气的对流换热 作用，促使散热器能够及时有效的将热量排出。CPU 散热问题一直是研究热点，设计

优化散热器的散热性能对散热器的研究起到十分重要的作用。论文网

图 1-1 CPU 与散热器

1。2 CPU 散热器的简介及分类

CPU 工作时的稳定运行很大程度上由散热器的散热性能所决定。根据散热方式，

CPU 散热器分为风冷散热器、水冷散热器和热管散热器这三种。

（1）风冷散热器

风冷散热是最常见而且是最简单的散热方式。风冷散热器的结构包括散热风扇和 散热片。风冷散热器的散热原理是：CPU 运行时所产生的热量通过热传导的方式传递 到 CPU 散热片上，然后风扇的转动所产生的气流通过热对流的方式，将 CPU 散热片 上的热量带走，从而给 CPU 降低温度，具有价格低、安装简单等优点。但风冷散热 器对环境依赖较高，若气温较高尤其是夏天，其散热性能大大降低。对于风冷散热器 来说，提高散热器的散热能力最主要也是最常见的方法是：增加散热器四周的空气流 速，并利用风扇等散热设备增强对流换热的强度[3]。

（2）水冷散热器

图 1-2 风冷散热器

水冷散热器也称为“液体冷却散热器”，它的工作原理是：依附在 CPU 上的吸热

盒迅速将热量通过热传导的方式传递到冷却液，在泵的带动下冷却液在散热器的鳍片 间不停地来回流动，从而强制带走散热器上的热量。能够很好地解决降温问题和噪音 问题，常被称为“水冷”，但冷却液不一定是水。水冷散热器的散热能力与冷却液流 动的速度成正比。水冷散热器与风冷散热器相比有噪声小、降温稳定等特点。

文献综述述xxffyy

（3）热管散热器

图 1-3 水冷散热器

热管是具有极高导热性能的元件，热管是利用液体的蒸发潜热和凝结潜热，使热 量快速传导，享有“热超导体”之称。现热管散热器大多由热管与风扇构成，既有风冷 的优点又有热管的优点，它的散热原理很简单，工作液在铜管内部发生蒸发与冷凝的 相变过程，流体在管内反复流动，不断将热量从管子的热端传递给冷却端，从而将热 量从管子的一端传递给另一端，热管散热器具有极大的散热性能。

1。3 CPU 散热器的发展历史

1。4 课题研究的主要内容

首先查找与电源散热器有关的文献资料，了解电源散热器的种类、结构、工作原 理、现国内外存在的问题等，确定研究方向。本论文从CPU散热器的材料、几何尺寸 的角度出发，研究CPU散热器的传热性能。

本论文所研究的是规则的矩形翅片式CPU散热器，它是由肋片和基底组成。首先确定原始散热器的结构尺寸，利用ANSYS软件建立散热器的有限元模型。根据原始 散热器的结构尺寸、环境温度及空气流速，确定散热器散热的边界条件。CPU散热器 的传热性能与散热器的材料、几何尺寸结构有关。在相同外界条件下，对不同材料、 不同几何尺寸下的CPU散热器，利用ANSYS软件对散热器分别进行温度场的数值模 拟，得到散热器的散热温度分布云图，根据散热器的温度分布云图，对CPU散热器上 的最高温度进行分析和比较，从而得到了CPU散热器的材料、几何尺寸与散热器的传 热性能的关系。再利用FLIENT软件对CPU散热器进行数值模拟，分析研究了散热器 散热时周围流体的流动分布情况，对CPU散热器的传热特性进行了深入的了解。 来:自[优E尔L论W文W网www.youerw.com +QQ752018766-