【摘 要】
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机柜作为服务器的承载单元,内部的温度和湿度保证了服务器的安全运行。随着服务器的计算能力不断增强,散热问题严重威胁到设备的安全运行,传统的机柜散热已经不能满足服务器的安全运行。热管以优越的导热性被广泛用于解决大功率元件的散热问题,由于热管可以不需要电力的驱动,能极大地减少机房散热耗电量。本文将一种热管安装在机柜上进行实际散热,在此基础上,研究了其他几种热管的性能,得出一种传热性能更佳的热管。首先,研
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机柜作为服务器的承载单元,内部的温度和湿度保证了服务器的安全运行。随着服务器的计算能力不断增强,散热问题严重威胁到设备的安全运行,传统的机柜散热已经不能满足服务器的安全运行。热管以优越的导热性被广泛用于解决大功率元件的散热问题,由于热管可以不需要电力的驱动,能极大地减少机房散热耗电量。本文将一种热管安装在机柜上进行实际散热,在此基础上,研究了其他几种热管的性能,得出一种传热性能更佳的热管。首先,研究了结构相同的铜-水热管和钢-水热管的启动性能,得出铜-水热管的启动性能更佳。以铜-水热管为实验对象,测试了单根弯折形铜-水热管在不同蒸发段温度(30-40℃)和不同冷凝段风速下(1-5 m/s)的传热性能,结果得出:随着蒸发段温度和风速的提高,热管的传热性能也随之提高。将10根弯折形的铜-水热管按照单列布置和交叉布置两种方式安装在机柜的顶部,实验得出:安装热管后机柜内部平均温度明显降低,此外,热管交叉布置时机柜内部温度最低,散热效果更佳。其次,为了增强单根热管的传热效果,制造了一种椭圆形环路热管,研究了椭圆形环路热管在不同真空度(1×10-2 Pa、1×10-3Pa、1×10-4Pa)和不同的充液率(30%、50%、60%)的传热性能,通过实验得出:真空度越高,热管的传热性能越好,充液率为50%时热管的传热性能更佳,充液率为30%时热管的传热性能最差;当量导热系数最大为15753.32 W/(m·K)。此外,选择了一种超薄微槽道平板热管,为了便于平板热管安装在机柜上,将平板热管弯折成180°、135°、90°三种弯折角度,研究了热管在三种不同弯折角度和不同冷凝风速(2 m/s、3 m/s、5 m/s、8 m/s)实验条件下的传热性能。实验结果得出:弯折角度为180°时,热管的传热性能更佳,弯折角度为90°时,传热性能较差;随着风速的增大,热管传热性能也随之变强,但是热管的均温性变差。最后,对弯折形铜-水热管、椭圆形环路热管、135°弯折角度的超薄微槽道平板热管的传热性能对比研究。结果得出:弯折形铜-水热管均温性最差,传热量最小(13.17W);135°的平板热管的均温性最佳,传热量最大(16.96 W)。综上所述,本文将铜-水热管安装在机柜上进行实际的散热。在此基础上,为了提高单根热管的传热性能,研究了椭圆形环路热管和超薄微槽道平板热管的传热性能。对比三种热管的传热性能,得出超薄微槽道平板热管的传热性能最佳。
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