论文集成式计算机芯片水冷系统的设计和，本文是计算机方面有关函授毕业论文范文跟集成式和水冷和计算机相关开题报告范文.
孙丰恺 德州一中
一、引言
随着网络和计算机技术的发展,电脑已经越来越多地深入到我们的日常工作、生活和学习中.计算机给人们带来的便利越来越多,从小到日常的办公,大到航空航天,无一不用到计算机.而随着技术的发展,计算机的运行速度也在不断提高,功能不断地完善.但是随之而来的却是电脑内部散热量的不断增大.这些热量如果不及时排出,会影响我们对电脑的正常使用,轻则电脑出现卡顿,或屏幕“撕裂”现象,重则烧毁硬件设备.比如如果 CPU 长期温度过高会导致 CPU 老化,性能下降,寿命缩短,最后直接烧毁.对于显卡来说,它上有很多小的电容,是给显卡供电用的,这些电容因为体积小,所以不耐高温,它们非常容易在显卡产生高温时被烧坏.显卡的核心是产生热量最多的地方,往往在电脑长时间工作之后温度能达到 80-90 C . ,这会极大地影响显卡的使用寿命,甚至直接烧毁显卡.另外,电脑如果长时间的温度过高还会造成主板原件的损坏.
传统的电脑散热技术是通过散热风扇将产生的热量排出电脑之外的.但是这样的技术有它自身的缺点：首先,随着发热量的增加,散热风扇的转速也需要不断增加,这就导致电脑的噪音特别大,特别是夜晚更加明显.另外散热风扇的效率不高,特别是对于使用时间较长的电脑,电脑内部的灰尘堆积会造成风扇转速降低,导致排热效率降低.因此设计一种散热性能好且散热稳定高效的电脑机箱散热器是很有必要的.本文的目的就是设计一种水冷散热设备供 CPU 及显卡系统散热,用于取代传统的风冷散热系统,达到“冷” （散热效果好）和“静”（噪音低）的目的.
二、散热装置的技术方案
2.1 系统整体结构
为了达到散热效果好且性能稳定的目的,本系统所采用的技术方案是：水冷散热器总体可以分为三部分：第一冷板、第二冷板和水泵.其整体结构如图 1 所示,其中 1 为第一冷板,2 为第二冷板,3 为出水口,4 为进水口.
每块冷板均由散热板和冷却水流道两部分组成,第一冷板和第二冷板的水路为串联连接,其中第一冷板左端连接进水口 4,第二水冷板左端连接出水口 3,进水口和出水口都连接着水泵.两块冷板间通过 O 形密封圈实现水路密封.散热板采用叉排散热柱结构,其结构如图 2 所示.
第一冷板和第二冷板采用 PIN-FIN 冷板.采用冷锻工艺生产的 PIN-FIN 散热器,肋片的一致性高,焊接工艺比微通道冷板要简单,在性能方面,由于 PIN-FIN 冷板的针状肋不仅增加了水流的扰动及流道中水的湍流强度,而且还增加了换热面积,故在同等条件和特征尺寸（通道高度和间距）下,相对于微通道冷板,PIN-FIN 的热阻较小,流阻较大,故散热效率高.
2.2 系统的细致结构
图 3 给出了本系统的关键部分的结构,图中 2 表示第二冷板,它包括水流道和散热板两部分,其中散热板下部垫有一层导热硅脂6, 7为上衬板, 上衬板7下部设置有第一焊料8,下面设置有铜柱 9,10 表示第二焊料,11 为芯片的放置位置,12 表示第三焊料,下面是下衬板 13,下衬板 13 下部设置有第四焊料 5,下面是第一水冷板 1.本散热器安装在机箱CPU 或显卡外表面,热量首先通过热传导的方式由衬板传到水冷板中,然后通过强迫液冷的方式传导至外界环境中.为了减小衬板与散热器间的热阻,将衬板直接焊接在第一冷板上.冷板 2 的台面温度远高于冷板 1 的台面温度,这是因为冷板 2 侧的导热硅脂层 6 和铜柱 9 使得芯片至冷板 2 的热阻远大于芯片至冷板 1 的热阻,大部分热量从冷板 1 侧流走.
总结 ： 本设计具有如下有益的效果 ： 设计合理, 使用方便,采用叉排散热柱结构,不仅增加了水流的扰动及流道中水的湍流强度,而且还增加了换热面积,散热效果好,一般双面散热较单面散热能力提高 30% 以上,有很好的应用前景.
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参考文献：
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