在熱力學(xué)中,散熱就是熱量傳遞,而熱量的傳遞方式主要有三種:熱傳導(dǎo),熱對(duì)流和熱輻射。物質(zhì)本身或當(dāng)物質(zhì)與物質(zhì)接觸時(shí),能量的傳遞就被稱為熱傳導(dǎo),這是非常普遍的一種熱傳遞方式。比如,CPU散熱片底座與CPU直接接觸帶走熱量的方式就屬于熱傳導(dǎo)。熱對(duì)流指的是流動(dòng)的流體(氣體或液體)將熱帶走的熱傳遞方式,在電腦機(jī)箱的散熱系統(tǒng)中比較常見的是散熱風(fēng)扇帶動(dòng)氣體流動(dòng)的“強(qiáng)制熱對(duì)流”散熱方式。熱輻射指的是依靠射線輻射傳遞熱量,日常常見的就是太陽(yáng)輻射。這三種散熱方式都不是孤立的,在日常的熱量傳遞中,這三種散熱方式都是同時(shí)發(fā)生,共同起作用的。
實(shí)際上,任何類型的散熱器基本上都會(huì)同時(shí)使用以上三種熱傳遞方式,只是側(cè)重點(diǎn)不同罷了。比如普通的CPU風(fēng)冷散熱器,CPU散熱片與CPU表面直接接觸,CPU表面的熱量通過熱傳導(dǎo)傳遞給CPU散熱片;散熱風(fēng)扇產(chǎn)生氣流通過熱對(duì)流將CPU散熱片表面的熱量帶走;而機(jī)箱內(nèi)空氣的流動(dòng)也是通過熱對(duì)流將 CPU 散熱片周圍空氣的熱量帶走,直到機(jī)箱外;同時(shí)溫度高的部分會(huì)對(duì)周圍溫度低的部分發(fā)生熱輻射。
散熱器的散熱效率散熱器材料的熱傳導(dǎo)率,散熱器材料和散熱介質(zhì)的熱容以及散熱器的有效散熱面積等等參數(shù)有關(guān)。
依照從散熱器帶走熱量的方式,可以將散熱器分為主動(dòng)散熱和被動(dòng)散熱,前者常見的是風(fēng)冷散熱器,而后者常見的就是散熱片。進(jìn)一步細(xì)分散熱方式,可以分為風(fēng)冷,熱管,液冷,半導(dǎo)體制冷,壓縮機(jī)制冷等等。
風(fēng)冷散熱是常見的,而且非常簡(jiǎn)單,就是使用風(fēng)扇帶走散熱器所吸收的熱量。具有價(jià)格相對(duì)較低,安裝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),但對(duì)環(huán)境依賴比較高,例如氣溫升高以及超頻時(shí)其散熱性能就會(huì)大受影響。
熱管是一種具有極高導(dǎo)熱性能的傳熱元件,它通過在全封閉真空管內(nèi)的液體的蒸發(fā)與凝結(jié)來(lái)傳遞熱量,它利用毛吸作用等流體原理,起到類似冰箱壓縮機(jī)制冷的效果。具有極高的導(dǎo)熱性、良好的等溫性、冷熱兩側(cè)的傳熱面積可任意改變、可遠(yuǎn)距離傳熱、可控制溫度等一系列優(yōu)點(diǎn),并且由熱管組成的換熱器具有傳熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、流體阻損小等優(yōu)點(diǎn)。由于其特殊的傳熱特性,因而可控制管壁溫度,避免**腐蝕。
液冷則是使用液體在泵的帶動(dòng)下強(qiáng)制循環(huán)帶走散熱器的熱量,與風(fēng)冷相比具有安靜、降溫穩(wěn)定、對(duì)環(huán)境依賴小等等優(yōu)點(diǎn)。但熱管和液冷的價(jià)格相對(duì)較高,而且安裝也相對(duì)麻煩一些。
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