討論 - 散熱器的散熱計算

[weidon]

以下是小弟收集的資料(錯誤請指正吧)
導熱係數數字越大導熱越好)
銅的導熱係數0.092 Kcal/m‧s‧℃
鋁的導熱係數0.051 Kcal/m‧s‧℃
所以導熱 "銅>鋁"
導熱部分其實可以不考慮了
CPU就算100%運作..全銅..全鋁..銅底鋁鰭都好..
反正一小段時間內就會達到熱平衡
導熱好壞忽略不計(重點在於散熱部分)

怎麼樣的材質散熱才是比較好,就是吸收熱量後溫度變化大的
散熱比較好,同面積情況下,溫度高的鰭片與環境溫差大,熱對流
會比較好(散熱快拉),由以下公式說明

至於散熱跟比熱大小有關：
(比熱大"難熱難冷",比熱小"易冷易熱"),條件必須是同質量
但是同大小的散熱器質量不同...我就由下面公式證實一下
鋁(0.215cal/g℃)
銅(0.092cal/g℃)
公式:熱量(H)=質量(m) * 比熱(s) * 溫差△T
同樣的環境下CPU產生的熱量設定為1,且達熱平衡(熱導忽略)
△T=1 / m * s(這邊考量散熱片的升溫部分)

m質量部分跟材質密度有關
同體積時，，密度與質量成正比
(銅密度8.9 g/cm3 , 鋁密度2.7 g/cm3)
重量=密度*體積(相同體積面積的散熱片,所以設為1)
所以同體積的銅=8.9g重鋁=2.7g重

銅 : △T=1 / 8.9 * 0.092
△T=1.2213
鋁 : △T=1 / 2.7 * 0.215
△T=1.7227
所以同體積面積,同樣的熱源(CPU),忽略熱傳導(一段時間一定會達熱平衡,一般電腦應該不會只開一下子)
所以同樣的熱源,鋁會比銅還要來的溫度高
然而環境的冷空氣,與高溫的鋁,熱對流比較好(散熱好)

至於上面說的易冷易熱
同熱源=同質量1g * 比熱0.215 * 溫差△T
同質量下,鋁升溫△T=1 / 0.215 = 4.6512
銅升溫△T=1 / 0.092 = 10.87
證實同質量下比熱大,難熱難冷
比熱小,易熱易冷

另外一提:現在有導熱管
原理請看
http://tw.knowledge.yahoo.com/questi...=1105042003035

看某大學的論文...完美的情況下...熱導管的散熱率
是一般散熱器的50倍(真的假的,別人說得),實際情況
大約為散熱器的10倍效果...散熱管理論上應該朝上
"熱空氣上昇"

結論:這就是為什麼有人要用銅底鋁鰭了
(迅速讓熱傳導到鋁鰭上,但是銅鋁接盒面要相當密合,效果越好)
再利用鋁鰭來散熱(再加上有熱導管)
散熱效果不在話下....
資料收集的好累=.= 幫忙按個好唄(感恩^^)
雖然不知道公式對不對...如有理工高手請指正