风扇与散热器距离对散热影响分析

给大家带来的是关于风扇与散热器距离对系统散热影响分析研究内容，希望对大家有帮助。

 

本文使用商用 CFD 软件Flotherm对不同的风扇安装位置进行了模拟，分析散热器在不同条件下的进风量及速度分布，以期确定最优的风扇安装位置。

试验分为两种。

一种，手动仿真四组对比试验，即，分别仿真间距为0、1倍、1.5倍、2倍的hub。

另一种，借助Flotherm软件的自动优化分析工具，DOE试验找出局部最优解。

1.手动仿真四组对比试验

仿真试验条件

• 风扇5025，轴流风扇（PQ曲线预设）

• 散热器Al6061（尺寸不变）

• @25℃环境温度，海平面

• 热源5W

变量：风扇与散热器间距，范围0-100mm

仿真试验工具：Flotherm

仿真结果如下图所示，

四组距离的X截面流场分布

另外，所测得的各侦测点流速、温度、净热流量如下表所示

就目前四组可以看出，风扇与散热器间距1倍hub距离时，效果最好。

下面就通过Flotherm软件的自动优化工具，看看找出的方案情况。

2.软件DOE试验局部最优解

设置风扇位置23~68mm，进行15组对比

优化后的情况

根据Flotherm cc工具自动优化后的结果显示，风扇的Y位置在65mm时，有局部最优解。

根据所得数据，绘制相应的可视化图形如下所示，篇幅受限，这里不赘述。

 

通过分析，得出下面结论。

1. 不考虑其他因素影响，手动试验与DOE自动优化的结果显示，1倍、3.2倍结果相对较优。

2. 本文仅探讨的是风扇与散热器间距，比较单一，对于强迫风冷散热设计方案，需要平衡成本、噪声、元器件温度等综合方面的要求，诸如，风扇数量、性能，内部风道设计，进出风口开孔率、机箱尺寸限制等。