積層型均溫板鰭片散熱器之性能研究

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姓名

李尚龍(Shang-Long Li) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系

論文名稱

積層型均溫板鰭片散熱器之性能研究

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摘要(中)

本研究設計多層組合均溫板，熱源中心上方為實心銅柱，利用銅柱較大的截面積，具較低的熱阻，能有比較高的熱傳量，有望降低鰭片上部溫度差，提高整體散熱效能。將鰭片與均溫板組合成一模組，依不同散熱需求推疊模組，達到彈性且靈活解決不同散熱目的。
從熱傳實驗結果得知，在相同風速下，模組化的鰭片均溫板較非模組化鰭片均溫板具有較大的熱阻，大約5%~12%的增加，雖然熱阻略有增高，但此增加量還在可接受的範圍，因為模組化均溫板鰭片可以更快速對應不同的散熱需求。

摘要(英)

In this study, a multi-layer composite vapor chamber is designed, with a copper column above the center of the heat source. Taking advantage of the large cross-sectional area of the copper column, it has low thermal resistance and relatively high heat transfer. It is expected to reduce the temperature difference on the upper part of the fins and improve overall cooling performance. The fins and the vapor chamber are combined into a module, and the modules are stacked according to different heat dissipation requirements to achieve flexibility to solve different heat dissipation purposes.
According to the results of heat transfer experiments, at the same wind speed, the modularized finned vapor chamber has a larger thermal resistance than the non-modularized finned vapor chamber, which increases by about 5% to 12%. The resistance is slightly increased, which is still acceptable, because the modular vapor chamber fins can respond to different heat dissipation requirements more quickly.

關鍵字(中)

★ 均溫板
★ 鰭片

關鍵字(英)

★ vapor chamber
★ fin

論文目次

摘要 I
Abstract II
目錄 III
圖目錄 V
表目錄 VIII
符號說明 IX
第一章、前言 1
1.1研究背景與動機 1
1.2研究目的 4
第二章、文獻回顧 5
2.1 均溫板性能 5
第三章、實驗方法 12
3.1散熱器設計 13
3.2實驗系統 24
3.2.1風洞系統 24
3.2.2加熱系統 25
3.2.3模擬加壓平台 28
3.4測量儀器與設備 29
3.4.1溫度測量 29
3.4.2壓降測量 29
3.4.3流量測量 30
3.4.4資料擷取系統 31
3.5數據轉換 31
3.5.1加熱瓦數 31
3.5.2熱阻 31
3.6實驗步驟 32
第四章、實驗結果 35
4.1分析鰭片與均溫板之熱阻 35
4.2各種類型散熱器之熱傳性能 36
4.3各種類型散熱器之壓降 40
第五章、結論 43
參考文獻 44
附錄、實驗誤差分析 45
加熱量(q)誤差分析 45
熱阻值(R)誤差分析 46

參考文獻

[1] R. Boukhanouf, A. Haddad, M.T. North, C. Buffone, 2006, “Experimental investigation of a flat plate heat pipe performance using IR thermal imaging camera”, Applied Thermal Engineering, Vol. 26, pp. 2148-2156.
[2] Hung-Yi Li, Ming-Hung Chiang, Chih-I Lee, Wen-Jei Yang, 2010, “Thermal performance of plate-fin vapor chamber heat sinks”, Thermal performance of plate-fin vapor chamber heat sinks, Vol. 37, pp. 731-738.
[3] Y. Tang, D. Yuan, L. Lu, Z. Wang, 2013, “A multi-artery vapor chamber and its performance, Applied Thermal Engineering”, Applied Thermal Engineering, Vol. 60, pp. 15-23.
[4] Xiao Ping Wu, Masataka Mochizuki, Thang Nguyen,Yuji Saito, Vijit Wuttijumnong, Horia Ghisoiu, 2007, “Low Profile-High Performance Vapor Chamber Heat Sinks For Cooling High-Density Blade Servers”, IEEE
[5] Tliang Nguyen, Masataka Mochizuki, Koichi Mashiko, Yuji Saito, 2000, “Use of heat pipe/heat sink for thermal management of high performance CPUs”, IEEE
[6] Y. Wang, K. Vafai, 2000, “An experimental investigation of the thermal performance of an asymmetrical at plate heat pipe”, International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol.43, pp. 2657-2668
[7]William M.Kays and A.L.London, 1993, “Compact Heat Exchangers”, Mechanical Engineering Series

指導教授

楊建裕(Chien-Yuh Yang)

審核日期

2023-8-10

推文