小型轴流散热风扇出口换热特性研究.pdf

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1、10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.05.004小型轴流散热风扇出口换热特性研究张立，凌晨旸（浙江经贸职业技术学院应用工程系，浙江杭州310018）摘要：以某品牌服务器内小型轴流散热风扇为研究对象，利用可压缩气体控制方程组定性分析了风扇内部不同时刻的温度场变化趋势，并引入风扇对流换热系数，定量分析了风扇内部流场的对流换热能力。结果表明，涡流的剧烈运动提升了风扇的对流换热能力；受风扇强制对流驱动的输入热源，优先沿端壁传递热量到远场；在风扇出口轮毂附近存在大量的低温区，该低温区的平均温度比入口热源温度要低3℃

2、左右。关键词：散热风扇；可压缩气体；温度场；换热特性中图分类号：U463文献标识码：A文章编号：1671-7988（2016）05-87-03StudyonoutletheattransfercharacteristicsofsmallaxialcoolingfanZhangLi,LingChengyang（DepartmentofApplication&Engineering,ZhejiangEconomic&TradePolytechnical,ZhejiangHangzhou310018）Abstract:Thesmalla

3、xialflowfansusedinacertainserverforheatdissipatingareselectedastheresearchobject,andthecompressiblegascontrolequationsareusedtoanalyzequalitativelythetrendsoftemperaturefieldinsidefansatdifferenttime.Theconvectionheattransfercoefficientofthefansisintroducedtoanalyzequ

4、antitativelytheconvectiveheattransfercapacityoffaninternalflowfield.Theresultsshowthatvigorousexercisevortexenhancetheconvectiveheattransfercapacityofthefan.Theinputheatsourcedrivenbyforcedconvectionfromfansspreadsheattothefarfieldpriorityalongtheendwall.Therearealoto

5、flow-temperatureregionneartheoutletofthefanhub,andtheaveragetemperatureoftheabovelowtemperatureregionislowerabout3℃thanthatoftheinlettemperature.Keywords:fanforheatdissipating;thecompressiblegas;temperaturefield;heattransfercapacityCLCNO.:U463DocumentCode:AArticleID:1

6、671-7988(2016)03-05-87-03面具有绝对优势，配合散热器对高功率电子组件进行冷却，引言是解决组件散热问题的有效途径。电子组件的散热过程既存在热对流过程也存在热传导过程，其中热源通过散热器传播近些年来,相继出现了许多不同的散热冷却技术,如空气热量的过程以热传导为主，通过风扇强制换热过程以热对流强迫对流换热、液体冷却换热和相变循环系统等。空气冷却为主。不少学者围绕着散热器的导热特性开展了一些研究，具有方便、设备简单、高可靠度及低成本等特性，所以应用[1]陆正裕等开展了CPU散热器换热特性的实验研究，结果表相当广泛。

7、其中微小型轴流风扇在局部冷却及快速散热等方明换热系数主要与来流速度有关，而与加热功率关系不大。[2]王宏伟等开展了CPU散热片温度场模拟分析以及材料和尺作者简介：张立，就职于浙江经贸职业技术学院。汽车专业专任教师，主要从事小型风机的散热及降噪研究。基金项目：本项目受省寸选择研究，结果表明采用有限元热分析技术模拟CPU散热[3]教育厅2015年一般科研项目（编号Y201534443）、2015年度省大片换热过程可行。伊丽娜等运用场协同理论开展了新型CPU学生科技创新活动（新苗计划）项目（编号2015R443005）等资助。散热器内空

8、气流动和换热特性数值研究，结果表明新型打断2016年第5期张立等：小型轴流散热风扇出口换热特性研究88[4]翻折型翅片散热器优于矩形散热器。袁志燕等采用Ansys来进一步完成的。能量方程的表达式如式（1）所示：软件数值模拟了电脑散热片的换热过程，结