風(fēng)機在加固計算機中的應(yīng)用與研究

李風(fēng)新，張悠慧，沈曉龍，郝永良

（1.華北計算技術(shù)研究所，北京100083；2.清華大學(xué) 計算機科學(xué)與技術(shù)系，北京100084）

0 引 言

風(fēng)機作為加固計算機強迫風(fēng)冷散熱系統(tǒng)中關(guān)鍵電器件，其具體的穩(wěn)定工作點往往被設(shè)計者所忽視。在大多數(shù)情況下，設(shè)計者往往只從結(jié)構(gòu)的安裝條件、風(fēng)機的最高風(fēng)壓以及最大風(fēng)量著手進行風(fēng)機的選型設(shè)計工作，對風(fēng)機的選型設(shè)計不夠科學(xué)，存在片面性，未能根據(jù)風(fēng)機實際的穩(wěn)定工作點展開選型設(shè)計；經(jīng)常低估結(jié)構(gòu)特征對風(fēng)機工作性能的影響，忽視了風(fēng)機在特定系統(tǒng)中穩(wěn)定工作狀態(tài)的散熱性能。

針對上述情況，給出了風(fēng)機選型設(shè)計的具體方法和計算實例，并應(yīng)用ANSYS Icepak分析軟件，針對實際的強迫通風(fēng)冷卻系統(tǒng)，將風(fēng)機的實際工作特性和整機的散熱效果進行了分析模擬，并通過分析結(jié)果，對現(xiàn)有的風(fēng)道設(shè)計進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，從而提高了風(fēng)機的散熱性能，改善了整機的散熱效果。

1 系統(tǒng)說明

應(yīng)用風(fēng)機進行強迫風(fēng)冷散熱系統(tǒng)的加固計算機是某工程項目的加固一體機。此一體機采用整體焊接機箱，主板散熱板和電源散熱板分別安裝在機箱左右兩側(cè)，每個散熱板和機箱壁之間形成了左右兩個散熱風(fēng)道，在焊接機箱的前后兩側(cè)，設(shè)置有與風(fēng)道結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的矩形通風(fēng)孔，具體結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。

圖1 散熱結(jié)構(gòu)組成

圖1中，主視圖為機箱正上方的俯視圖，視圖上面的的特征為主板和主板散熱板，下面為電源板和電源散熱板；機箱右面為進風(fēng)口，左面為出風(fēng)口；散熱板的肋片和機箱肋片形成左右的兩個風(fēng)道，風(fēng)口結(jié)構(gòu)與風(fēng)道相對應(yīng)。

2 風(fēng)道設(shè)計

根據(jù)一體機內(nèi)板卡模塊的安裝位置和整機的接口布局，以及考慮到機箱兩側(cè)風(fēng)道具體的結(jié)構(gòu)形式，一體機采用排風(fēng)系統(tǒng)進行強迫風(fēng)冷散熱。即整機前面板為冷風(fēng)入口，軸流風(fēng)機位于機箱后面板上排風(fēng)。

在整機風(fēng)道的結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，綜合考慮主板、電源板的熱源位置，以及進風(fēng)口、排風(fēng)口的具體位置，做到合理設(shè)計、優(yōu)化布局。并且，在風(fēng)道設(shè)計方面遵循風(fēng)道設(shè)計基本原則：

（1）機箱內(nèi)部整體風(fēng)路與內(nèi)部各模塊結(jié)構(gòu)方式相符，從而減少風(fēng)阻；

（2）機箱內(nèi)上部的溫度高于機箱下部的溫度，故風(fēng)機安裝位置偏向上部，入風(fēng)口偏向下部，符合熱量對流方向；

（3）在風(fēng)道的設(shè)計上考慮減少內(nèi)部各類元器件之間的相互影響，把發(fā)熱量最大的電源安裝在最靠近出風(fēng)口的地方；

（4）如果主板和電源模塊安裝有獨立的散熱風(fēng)機，模塊風(fēng)機的排風(fēng)風(fēng)路與整機風(fēng)道應(yīng)相符；

（5）機箱內(nèi)部的結(jié)構(gòu)零件在滿足強度和剛度要求的條件下，盡量采用梁結(jié)構(gòu)或設(shè)計透風(fēng)孔。這樣既減少風(fēng)道的阻力，又減少整機重量；

（6）通風(fēng)風(fēng)道應(yīng)盡量短，從而能夠降低風(fēng)道內(nèi)的壓力損失；

（7）風(fēng)道內(nèi)應(yīng)避免出現(xiàn)轉(zhuǎn)彎結(jié)構(gòu)，減小內(nèi)部風(fēng)壓損失；

（8）盡量使管道密封，所有搭接臺階都應(yīng)順著流動方向；

（9）進、出風(fēng)口結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量使其對氣流阻力最小，且進風(fēng)口要達到濾塵作用。

在一體機的前面板，進風(fēng)口為長方開口，在前面板后部依次安裝濾塵網(wǎng)、鋁網(wǎng)和波導(dǎo)，在保證進風(fēng)量最大的同時，兼顧濾塵和電磁兼容的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求；在一體機后面板上，排風(fēng)風(fēng)機直接對機箱內(nèi)部排風(fēng)，通過風(fēng)機外側(cè)的波導(dǎo)和鋁網(wǎng)直接排出。

整機的風(fēng)道規(guī)劃如圖2所示。

圖2 機箱內(nèi)部風(fēng)道

3 風(fēng)機選型設(shè)計

3.1 所需風(fēng)機的風(fēng)量和風(fēng)壓

一體機的發(fā)熱功耗主要包括主板的熱功耗和電源板的熱功耗，其中，主板的熱功耗為25.8W，電源板的熱功耗為18.2W，整機的熱損耗為25.8＋18.2＝44W。按熱平衡方程進行計算

式中：Φ——整機的總損耗功率 （熱流量），在這里Φ＝44W；ρ——空氣的密度，在一個大氣壓時，環(huán)境溫度50℃時，干燥空氣的密度ρ＝1.093kg／m3；cp——空氣的質(zhì)量定壓熱容，在一個大氣壓時，環(huán)境溫度50℃時，cp＝1005J／（kg·℃）；Δt——冷卻空氣進口和出口的溫差，在這里，根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗值，取Δt＝10℃；Qf——整機的通風(fēng)量。

將以上數(shù)值帶入到上面公式，得Qf＝0.004m3／s＝0.24m3／min＝8.5CFM。考慮到內(nèi)部熱阻和部分未流過發(fā)熱元件直接失散到外界的空氣，按照2倍冗余進行設(shè)計，所需要風(fēng)量為17CFM。

根據(jù)上述結(jié)果，初步選擇豐生電子有限公司生產(chǎn)，型號為AD0812HB－F71（80X80X38mm）的軸流風(fēng)機，該風(fēng)機的主要參數(shù)為：電壓12V，功率為3.96W，最大風(fēng)量為53.6CFM，最大風(fēng)壓為5.84mmAq。風(fēng)機的特性曲線如圖3所示。

圖3 風(fēng)機AD0812HB－F71特性

在一體機的風(fēng)機選擇工作中，設(shè)計者需要分析設(shè)備散熱所需要的風(fēng)機特性參數(shù)，如散熱需要的排風(fēng)風(fēng)量和風(fēng)壓數(shù)值，除了這兩個關(guān)鍵數(shù)值，還需要分析系統(tǒng)所能承受的風(fēng)機噪聲、體積和重量，以及系統(tǒng)的工作條件，設(shè)備內(nèi)外的環(huán)境特征和結(jié)構(gòu)參數(shù)。在設(shè)計的風(fēng)機選型中，一開始主要是根據(jù)所需風(fēng)機的風(fēng)量、風(fēng)壓和安裝尺寸要求進行風(fēng)機的選定工作。需求風(fēng)量大、風(fēng)壓低的散熱系統(tǒng)可采用軸流式風(fēng)機，反之可采用離心式通風(fēng)機。

3.2 風(fēng)機的穩(wěn)定工作點

通過上面的分析計算，得出了整機所需要的風(fēng)機風(fēng)量，下面對系統(tǒng)風(fēng)機的穩(wěn)定工作點進行分析計算。

通風(fēng)系統(tǒng)中的空氣通過風(fēng)道過程中，會產(chǎn)生部分的壓力損失，這種壓力損失分為沿程壓力損失和局部阻力損失兩種。其中沿程壓力損失是指氣流之間的相互運動產(chǎn)生的壓力損失和氣流與風(fēng)道之間的產(chǎn)生的摩擦造成的壓力損失。局部阻力損失是在氣流運動方向發(fā)生改變或是風(fēng)道的橫截面發(fā)生變化時所引起的壓力損失。

在一體機中，沿程壓力損失主要是指氣流與風(fēng)道產(chǎn)生的摩擦引起的壓力損失；局部阻力損失主要是指風(fēng)道在進風(fēng)和出風(fēng)位置，風(fēng)道發(fā)生變化所產(chǎn)生的壓力損失。

對于氣體，沿程壓力損失與流體的密度 （ρ）以及速度 （ω）的平方成正比，可按下式進行計算

式中：f——代表沿程壓力損失系數(shù)，沿程壓力損失系數(shù)與系統(tǒng)雷諾數(shù)Re和風(fēng)道的相對粗糙度ε／dc有關(guān)；l——風(fēng)道的有效長度 （m）；dc——當(dāng)量直徑 （m），非圓形管的當(dāng)量直徑按照計算；ω——風(fēng)道內(nèi)的氣流流速，是指在長度l范圍內(nèi)氣流的平均流速 （m／s）；ρ——冷卻氣流密度 （kg／m3）；

在一體機中，通風(fēng)孔的面積A取機箱前后面板中通風(fēng)量較小的值，由于一體機的風(fēng)道為矩形陣列孔，在這里取單方向長度和，分別為41mm和44mm，所以，通風(fēng)孔的面積 A＝0.044X0.041＝0.001804m2；通風(fēng)孔的周長 U＝2X（0.044＋0.041）＝0.17m；則此處的當(dāng)量直徑為

計算得dc＝0.042m。

此處，冷卻空氣的平均速度v（同ω）可按照下式計算

經(jīng)計算，v＝0.004／0.001804＝2.217m／s。在一個大氣壓時，環(huán)境溫度50℃時，干燥空氣的動力黏度μ＝20X10－6 （kg／（m·s））；空氣的密度ρ＝1.093kg／m3。根據(jù)雷諾數(shù)公式

經(jīng)計算，得Re＝5089。在強迫對流換熱計算中，判斷流體流動狀態(tài)的依據(jù)雷諾數(shù)，當(dāng)Re小于2200時，氣流為層流流動；當(dāng)Re大于2200且小于10000時，氣流為層流和紊流的混合流動；當(dāng)Re大于10000時，氣流為紊流流動。風(fēng)道內(nèi)不同的氣流流動狀態(tài)，對應(yīng)于系統(tǒng)不同的換熱規(guī)律。

在一體機中，風(fēng)道內(nèi)氣流流經(jīng)表面材質(zhì)均為鋁合金板材，所以，風(fēng)道的絕對粗糙度取ε＝0.01，風(fēng)道的相對粗糙度ε／dc＝0.01／42＝0.000238。

根據(jù)雷諾數(shù)Re和相對粗糙度ε／dc的值，由GJB／Z 27－92《電子設(shè)備可靠性熱設(shè)計手冊》第59頁圖9－9，可查得沿程阻力系數(shù)f＝0.023。在一體機風(fēng)道中，風(fēng)道長度l＝0.3m。

將上述值帶入沿程阻力Δpl計算公式，得

當(dāng)流體的速度和方向發(fā)生變化時所引起的局部阻力損失Δpc可由下式計算

式中：ζ——局部阻力系數(shù)，其值可從 GJB／Z 27－92 《電子設(shè)備可靠性熱設(shè)計手冊》第60頁表9－2查得。根據(jù)風(fēng)道的結(jié)構(gòu)特征，此處的ζ＝1.5，共有2處。所以，一體機內(nèi)風(fēng)道的局部阻力損失Δpc為

則系統(tǒng)內(nèi)總的壓力損失Δp ＝Δpl＋Δpc＝0.44＋8.06＝8.5Pa＝0.867mmAq。對照風(fēng)機的特性曲線，可知在風(fēng)壓為0.867mmAq時，風(fēng)機的風(fēng)量為18.5CFM，大于上述文中所計算出系統(tǒng)所需的風(fēng)量值17CFM，可見，此款風(fēng)機能夠滿足系統(tǒng)強迫風(fēng)冷的散熱需求。此處也可計算出系統(tǒng)的阻力特性曲線，與風(fēng)機特性曲線的交點即為系統(tǒng)的工作點，這里不做詳細介紹。

4 Icepak分析模擬

4.1 分析建模

對整機強迫風(fēng)冷散熱系統(tǒng)的分析模擬軟件采用的是ANSYS Icepak 13.0.2，即采用嵌入在 ANSYS 13.0中的Icepak模塊進行分析模擬。Icepak分析軟件采用有限體積算法，應(yīng)用Fluent求解器，能夠比較貼切的對傳導(dǎo)、對流、輻射等傳熱過程進行分析計算。

在Icepak分析建模中，可以直接使用CAD軟件的模型進行熱分析。在Icepak建模中，首先需將CAD模型轉(zhuǎn)換成IGES、STP等中性格式，再通過軟件中的CAD模型導(dǎo)入接口，將CAD模型轉(zhuǎn)換成Icepak能夠辨別的分析模型，從而能夠較快的實現(xiàn)分析建模。但在實際的分析過程中發(fā)現(xiàn)，此種方法會對后期的網(wǎng)格劃分和求解過程造成比較大的難度，由于導(dǎo)入的模型特征較為復(fù)雜，分析軟件對其網(wǎng)格劃分要求較為苛刻，網(wǎng)格需要劃分比較細，這就對后期的求解造成難度，分析進度較慢。所以，綜合考慮利弊，在Icepak分析建模時使用軟件自帶模型進行整機建模。在軟件分析建模中，采用塊 （block）的拼接組成整機機箱，使用軟件散熱器 （heat sinks）模擬機箱肋片散熱板和主板、電源肋片散熱板，使用格柵 （grills）模擬整機前面板的進氣開槽，機箱上前后通風(fēng)槽由于是和散熱肋片結(jié)構(gòu)對齊設(shè)計，所以，機箱的前后通風(fēng)槽也采用散熱器 （heat sinks）進行模擬建模，CPU和散熱板之間的導(dǎo)熱襯墊采用平板（plates）模型代替。其材料屬性仍保持軟件默認不變，但材料的導(dǎo)熱系數(shù)更改為5W／（m·℃），與實際裝配的導(dǎo)熱襯墊的導(dǎo)熱系數(shù)相符。Icepak軟件最終建模模型如圖4所示。

圖4 Icepak軟件整機建模分析

在整機模型中，主板和電源散熱板的散熱肋片采用系統(tǒng)優(yōu)化后的設(shè)計尺寸，其中，肋片厚度為2mm，肋片間距為4mm，主板散熱板的基板厚度為8mm，肋片高度為14mm，電源散熱板的基板厚度為3mm，肋片高度為18mm；機箱側(cè)板的基板厚度為2mm，肋片高度為5mm，肋片參數(shù)與主板散熱板一致。在主板、電源散熱板肋片和機箱肋片之間存在1mm左右的結(jié)構(gòu)間隙。在這里詳細介紹了散熱板以及肋片的具體參數(shù)，因為在強迫風(fēng)冷系統(tǒng)中，散熱板以及肋片的具體參數(shù)直接影響其散熱效果，而在整機的傳導(dǎo)散熱系統(tǒng)中，散熱板以及肋片的參數(shù)對最終的散熱結(jié)果影響不是很明顯。主板的CPU熱源為兩個等發(fā)熱量的矩形熱源，熱源尺寸為10mmX10mm的矩形，發(fā)熱量均為13W；電源模塊中的熱源為3個等發(fā)熱量的矩形熱源，熱源尺寸為61mmX59.7mm的矩形，每個熱源的發(fā)熱量為6.5W；整機模型中包括塊 （block）、散熱器 （heat sinks）等模型都是采用軟件默認鋁合金材料，這與整機的結(jié)構(gòu)材料屬性基本一致。

4.2 Icepak風(fēng)機參數(shù)設(shè)定

整機模型中的風(fēng)機為排風(fēng)風(fēng)機，結(jié)構(gòu)尺寸和安裝位置與實際設(shè)備相符。在Icepak分析軟件中，風(fēng)機的參數(shù)設(shè)定可通過風(fēng)機特性曲線輸入或是風(fēng)量－風(fēng)壓特征值輸入，此處，采用的是特征值輸入方法，根據(jù)前文風(fēng)機的特性曲線，風(fēng)機參數(shù)設(shè)定的特征值輸入如圖5所示。

圖5 風(fēng)機參數(shù)設(shè)定值

圖5參數(shù)設(shè)定值中，左側(cè)為風(fēng)量值，風(fēng)量單位是m3／s，風(fēng)壓單位是N／m2（Pa），通過此參數(shù)形成的風(fēng)機特性曲線如圖6所示。

圖6中風(fēng)機的特性曲線與圖3中列出的風(fēng)機特性曲線基本一致，說明軟件中風(fēng)機的參數(shù)設(shè)定與實際的風(fēng)機特性狀態(tài)基本一致，從而能夠保證分析過程的準(zhǔn)確性。

4.3 求解結(jié)果

具體其它的軟件分析設(shè)置過程在這里不做詳細闡述。在軟件的分析求解設(shè)置中，外界熱沉環(huán)境設(shè)置為50℃。整機的通風(fēng)冷卻系統(tǒng)散熱分析如圖7（圖 （a）右側(cè)為溫度值，單位℃；圖 （b）右側(cè)為風(fēng)速值，單位m／s）所示。

從圖7可以看出，在強迫風(fēng)冷散熱系統(tǒng)中，整機熱設(shè)計的最高溫度為74.3℃，能夠滿足整機的熱設(shè)計要求 （熱設(shè)計結(jié)果需要保證整機最高溫控制在90℃以下）。此時，在整機現(xiàn)有的風(fēng)道結(jié)構(gòu)內(nèi)，風(fēng)機排出的最高風(fēng)速為2.7m／s。

通過上文的風(fēng)機選型設(shè)計計算中可知，風(fēng)機工作時的通風(fēng)量為0.004X2＝0.008m3／s，單獨考慮主板一側(cè)的通風(fēng)面積為18.24cm2，可得到設(shè)備風(fēng)道內(nèi)的風(fēng)速為0.008／0.001824＝4.4m／s，而上述系統(tǒng)的分析值僅為2.7m／s，所以可以這樣說，該系統(tǒng)的風(fēng)機還沒有達到它的最高排風(fēng)散熱性能。整機風(fēng)道內(nèi)的風(fēng)速還有待提高。

從圖7中速度切向圖可以看出，在機箱的進出風(fēng)口處有明顯風(fēng)向改變的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象很容易造成風(fēng)道內(nèi)風(fēng)量和風(fēng)壓的損失。造成這樣的原因主要是由于機箱的進出風(fēng)口為矩形陣列孔。這里嘗試將此機箱的陣列孔去掉，將機箱的進出風(fēng)口完全敞開，通過模擬軟件得到的溫度、風(fēng)速分布如圖8（圖 （a）右側(cè)為溫度值，單位℃；圖 （b）右側(cè)為風(fēng)速值，單位m／s）所示。

圖8 機箱風(fēng)口更改后風(fēng)冷散熱分析

通過圖6的分析結(jié)果可以看出，當(dāng)將機箱的進出風(fēng)口陣列孔去掉變?yōu)槿_通結(jié)構(gòu)后，整機的溫升有所下降，風(fēng)道內(nèi)的風(fēng)速有了提高，由此可見，上述機箱更改措施有效，更有利于發(fā)揮風(fēng)機的散熱性能。

通過對整機的散熱分析可知，分布在機箱風(fēng)道內(nèi)的風(fēng)速隨著機箱內(nèi)部位置的不同而存在差異，其中，過主板CPU中心處的風(fēng)速垂直切向圖 （排風(fēng)方向）如圖9（圖右側(cè)為風(fēng)速值，單位m／s）所示。

圖9 過CPU風(fēng)速垂直切向

從圖9中可以看出，垂直風(fēng)道內(nèi)的最高風(fēng)速不在CPU所處的水平位置，其位于CPU下方，與后面板排風(fēng)風(fēng)機中心的垂直位置一致。所以，在上述一體機中，還可以通過調(diào)整風(fēng)機在后面板上的垂直安裝位置，提高整機的散熱效果。即提高風(fēng)機的安裝高度，使風(fēng)機中心垂直高度與CPU中心處在同一水平面上，使CPU處的散熱風(fēng)速達到最大，保證風(fēng)機散熱的最大化。

5 分析與驗證

5.1 風(fēng)機選型設(shè)計分析驗證

通過上文中對風(fēng)機參數(shù)的分析計算，將風(fēng)機自身、系統(tǒng)所需以及模擬驗證的風(fēng)量、風(fēng)壓數(shù)值于表1中列出。

表1 風(fēng)機風(fēng)量、風(fēng)壓數(shù)值對比

通過對表1所列數(shù)值的分析比較，不難看出，系統(tǒng)所需要風(fēng)量和風(fēng)壓值遠遠小于風(fēng)機自身的極值，風(fēng)機風(fēng)量和風(fēng)壓的極值是在對方值為0時的極限值，實際系統(tǒng)中風(fēng)機不可能出現(xiàn)這種工作情況；也就是說，當(dāng)對系統(tǒng)散熱風(fēng)量進行預(yù)估后，其初選風(fēng)機的極值風(fēng)量最小應(yīng)為預(yù)估值的3倍，然后再根據(jù)系統(tǒng)自身的風(fēng)道特點，計算出風(fēng)機的穩(wěn)定工作點風(fēng)壓，依據(jù)風(fēng)機的特性曲線，得出風(fēng)機在該系統(tǒng)中能夠提供的風(fēng)量值，如果該值大于之前的預(yù)估值，則初選的風(fēng)機型號可用，否則，應(yīng)另選風(fēng)機重新計算驗證。

在表1中，列出了應(yīng)用分析模擬軟件對系統(tǒng)散熱進行仿真驗證的風(fēng)速和風(fēng)量值，其值僅為系統(tǒng)所需 （理論計算）的2／3左右，也就是說，風(fēng)機在特定系統(tǒng)中的實際工作特性與理論計算值還存在一定差距，如果想要明確通過理論計算后所選風(fēng)機是否能夠達到系統(tǒng)的散熱需求，還需對系統(tǒng)進行比較貼近的仿真模擬，從而驗證風(fēng)機實際的工作狀態(tài)和整機系統(tǒng)的散熱特性，確保風(fēng)機選型工作的可行性。在實際的工程項目中，由于不同系統(tǒng)具有不同的散熱特性，需要具體情況具體分析，但對于所選風(fēng)機進行理論驗證是必須的 （求得其穩(wěn)定工作點），對散熱系統(tǒng)進行軟件模擬也是有必要的。

5.2 系統(tǒng)散熱分析與優(yōu)化

正如上節(jié)所述，不同散熱系統(tǒng)對風(fēng)機的散熱特性存在影響，如系統(tǒng)內(nèi)風(fēng)道的結(jié)構(gòu)形式以及風(fēng)機在系統(tǒng)內(nèi)的安裝位置等。

從表2的對比結(jié)果中可以得出結(jié)論；在風(fēng)道的進、出風(fēng)口處應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)特征，使得風(fēng)道內(nèi)的氣流能夠順暢通過，將風(fēng)道內(nèi)的風(fēng)阻減小到最低；風(fēng)機的安裝位置應(yīng)與系統(tǒng)內(nèi)的散熱點相對應(yīng)，從而使得最大散熱氣流通過系統(tǒng)溫度最高點，以達到最優(yōu)的散熱效果。

表2 整機結(jié)構(gòu)對風(fēng)機散熱性能的對比

6 結(jié)束語

文中首先指出了在加固計算機的通風(fēng)冷卻系統(tǒng)中，對風(fēng)機選型設(shè)計存在的片面性，并通過某一體機風(fēng)機的選型設(shè)計實例，給出了比較完整的風(fēng)機選型計算方法，可供加固計算機的結(jié)構(gòu)設(shè)計者和熱設(shè)計者作為設(shè)計參考。在理論分析計算的基礎(chǔ)上，文中通過Icepak熱分析軟件，具體分析了實際環(huán)境中風(fēng)機的工作狀態(tài)，指出了風(fēng)機散熱性能在實際與理論之間存在的差別：實際環(huán)境中風(fēng)機的性能達不到最高，存在一個比例系數(shù)，具體數(shù)值可在以后的研究中不斷總結(jié)完善。文中通過對風(fēng)機工作特性的模擬和整機散熱性能的分析，對整機的散熱結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計優(yōu)化，更改了機箱的風(fēng)口結(jié)構(gòu)和風(fēng)機的安裝位置，得出了結(jié)構(gòu)設(shè)計對風(fēng)機散熱形成產(chǎn)生的影響。

［1］ZHAO Dunshu.Thermal design of electronic equipment ［M］.Beijing：Publishing House of Electronics Industry，2009：75－103（in Chinese）. ［趙惇殳.電子設(shè)備熱設(shè)計 ［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2009：75－103.］

［2］JI Baoping.Fan selection method of electronic equipment ［J］.Mechanical and Electronic，2010 （11）：110－117 （in Chinese）.［紀(jì)寶平.電子設(shè)備用風(fēng)機的選型方法 ［J］.機械與電子，2010 （11）：110－117.］

［3］ZHANG Ximin.Heat transfer ［M］.Beijing：China Building Industry Press，2007：161－169 （in Chinese）. ［章熙民.傳熱學(xué) ［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007：161－169.］

［4］ZHANG Jianwen，YANG Zhenya，ZHANG Zheng.Fundamentals and applications of numerical simulation of fluid flow and heat transfer process ［M］.Beijing：Chemical Industry Press，2009：147－153 （in Chinese）. ［張建文，楊振亞，張政.流體流動與傳熱過程的數(shù)值模擬基礎(chǔ)與應(yīng)用 ［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009：147－153.］

［5］GJB／Z 299B－99，Reliability of electronic devices is expected to manual［S］.（in Chinese）. ［GJB／Z 299B－99，電子設(shè)備可靠性預(yù)計手冊 ［S］.］

［6］YU Jianzu.Electronic equipment thermal design and analysis techniques［M］.2nd ed.Beijing：Beijing University of Aeronautics and Astronautics Press，2008：50－120 （in Chinese）.［余建祖.電子設(shè)備熱設(shè)計及分析技術(shù) ［M］.2版.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2008：50－120.］

［7］Icepak 4.2User’s guide ［S］.Fluent，Inc of American，2010.

［8］HUANG Weixing，LI Jianming，XIAO Zeyi.Engineering fluid mechanics ［M］.2nd ed.Beijing：Chemical Industry Press，2009：80－108 （in Chinese）. ［黃衛(wèi)星，李建明，肖澤儀.工程流體力學(xué) ［M］.2版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009：80－108.］

［9］XU Guoliang，WANG Xiaoxing，WU Tianhua.Engineering heat transfer ［M］.Beijing：China Electric Power Press，2011：60－175 （in Chinese）. ［許國良，王曉星，鄔田華.工程傳熱學(xué) ［M］.北京：中國電力出版社，2011：60－175.］

［10］SHI Meizhong，WANG Zhongzheng.Heat exchanger principle and design ［M］.4th ed.Nanjing：Southeast University Press，2009：40－120 （in Chinese）. ［史美中，王中錚.熱交換器原理與設(shè)計 ［M］.4版.南京：東南大學(xué)出版社，2009：40－120.］

［11］GJB／Z 27－92，Reliability of electronic equipment thermal design manual［S］.（in Chinese）.［GJB／Z 27－92，電子設(shè)備可靠性熱設(shè)計手冊 ［S］.］