三种不同结构芯片散热器散热性能仿真模拟任务书

 2021-08-20 12:08

1. 毕业设计(论文)主要目标:

针对现代电子设备所面临的散热问题通过对不同结构散热器的对比,以求达到最好的散热效果,为制造热流密度更高的电子器件铺平道路。

总所周知,当今这个时代是建立在以半导体为基础的集成电路上的。说道集成电路,不得不说集成电路最大的敌人--高温。这个致命的高温大多不是来自集成电路的内部,而是来自集成电路内部因为电流流过产生的热量。况且,目前大多数电子芯片的集成度都达到了数十亿的地步,或许单个发热并不多,但是在那么小的体积内,那么多数目的叠加,这也就形成了集成电路的大敌。所以,怎么能及时的把芯片的产热给发散出去保证芯片温度的稳定是芯片研究的一个重点项目。这也就是这篇论文的目的,探寻更好的散热结构,以及环境温度,风速等因素对散热器效果影响。

2. 毕业设计(论文)主要内容:

主要通过COMSOL进行仿真模拟,研究不同结构散热器的散热效果,并找出其中的最优解。然后再控制变量的情况下,研究发热功率,初始温度对散热效果的影响。

首先通过COMSOL进行建模操作,模型整体为,在一个长方形通道内,入风口处放置散热器,散热器的形状有三种,分别进行仿真,热源在散热器底座下面,二者之间用硅脂增强传热效率,长方形通道内可以通风,改变风速,测试不同风速下各个散热器的散热效果,并进行对比。

对比得出效果较好的散热器形状之后,研究环境温度和发热功率对于散热器散热效果的影响。环境温度设置为283K,293K,303K。发热功率分别为0.8W,1.6W,2.4W。最后通过分析固定某点的温度来确定以上因素对于散热器散热效果的影响。

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3. 主要参考文献

[1]R. Mohan and P.Govindarajan, “Thermal Analysis of CPU with Variable Heat Sink Base lateThickness using CFD”, in International Journal of the Computer, the Internetand Management, 2010,18(1): 27-36.

[2]C. M. Wong, M. H. B. A. Aziz, N. R. Ong, J. B. Alcain, and Z. Sauli,'Variation in heat sink shape for thermal analysis', American Institute of Physics,2017,020293.

[3] S. Lee, “Optimum designand selection of heat sinks”, in IEEE Transactions on Components, Packaging,and Manufacturing Technology, Part A, 1995,18(4):812-817.

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