第一章 導論
1-1、前言
早期因為電子產品發展技術還不夠成熟，所以電子組件的發熱量不大，對于散熱系統的設計要求不大 ，所以電子組件散熱問題還不受到重視。隨著電子產品生產技術的進步，電子組件的尺寸越做越小，其運算速度卻越來越快，因此電子組件單位體積內的相對密度提高了，相對的發熱量也增加。近年來更因為講求科技生活化，電子產品越來越貼近于我們的日常生活中，在要求攜帶輕便與運算快速的情況下，電子產品機體外型越做越小，卻還擁有更多的功能，使得機體內部所含有電子組件的密度增加。因此電子產品在結構上的設計密度變更高，電子產品整體的發熱量也相對增加許多，如果熱無法有效并快速的帶離電子組件，容易增加電子產品熱故障的機率，所以電子組件在運作時的散熱設計亦日趨重要了。
一個電子系統在運作狀態下，主要的發熱來源是各個處理器芯片，這些芯片容易造成整個系統溫度分布不均之現象，如果系統散熱設計不良，易產生單一點溫度過高的現象，熱點(Heat spot)會使芯片發生熱當機率變高，產品故障的可能性也相對增加。為了解決電子組件的散熱問題，一般都是傳統軸流風扇(Axial flow fan)加裝散熱鰭片(Heat sink)，近年來由于筆記型計算機的發展進步，熱管(Heat pipe)與離心風扇(Centrifugal fan)的應用日趨普遍﹔但由于經濟的考慮，目前還是傳統風扇配合散熱鰭片(Heat sink)，因此散熱片的設計就扮演著舉足輕重的角色。近年來因為噴流沖擊冷卻機制有相當高的熱傳性與低壓力降之優點，這方面的研究討論資料變多，故本文是以噴流沖擊機制配合散熱鰭片幾何尺寸不同之熱傳效能作討論。
隨著計算器運算能力的增強，大大的提高了數值分析的效率，而計算流體力學的軟件CFD (Computation fluid dynamics)的發展與應用近年來也日趨廣泛，使得運算時間縮短，精確性提高，讓數值計算的結果更接近實際物理現象。本文就是利用PHOENICS 軟件，做數值方法的模擬。
1-2、研究動機與目的
由于電子產品散熱問題日趨重要，傳統的散熱系統設計方式簡單，應用于日漸增高地運算功率，在未來可能無法有效地快速散熱﹔
而人為手算在速度上過慢、又不一定精確，建立物理模型也比較浪費時間、成本過高。因此本文研究采用PHOENICS 軟件做為數值仿真，以便更有效率地推算電子系統熱傳機制，而又不失準確性。
本文研究之方向在于利用工作流體噴流沖擊的方式，垂直沖擊在熱電子組件上加裝散熱鰭片(Heat sink)之系統，了解其熱傳流場的分(熱設計 http://www.aji87.cn)析研究，其中變因可變的雷諾數(Re)、柱型散熱鰭片的鰭片高度(hs)與寬度(w)，從而探討不同模型散熱下，熱源平均溫度之比較、熱阻值(R)之比較與散熱鰭片(Heat sink)流道中之壓力梯度。
1-3、本文架構
本文主要探討散熱鰭片配合流體沖擊之冷卻效果對固定熱源之影響。本文共分六章：第一章為導論，敘述研究背景與動機。第二章為問題描述，針對本文問題詳細描述并提出參考文獻。第三章將統御方程式與邊界條件做詳細地定義。第四章為數值方法，將PHOENICS軟件在數值計算時之基本原理與流程做介紹。第五章為結果與討論，將模擬之結果加以討論比較。第六章為結論與建議之部分。

 

標簽： 點擊： 評論: