导热介质分析
本帖最后由 cloudpopo 于 2019-5-15 10:26 编辑几年前自己写过一篇《强制对流换热中导热介质的简单分析》，回头看看，那时候做了一些纯理论性的思考。不管结果有没有意义，至少锻炼了思维。现在摘要发出来和大家交流一下。
物体通常的散热过程包括热传导、热对流和热辐射。在一般情况下，热对流的效率可以较容易地提升上来，所以在电脑散热中，多考虑加强对流散热。为了将较小芯片的密集发热传导出来，可以使用导热介质来做强制对流散热，即通常所说的“液冷”。因为液冷的导热介质常使用水或者主要成分为水的溶液，所以它常被称为水冷，但液冷也不一定只能用水或者水溶液。这里粗略分析一下导热介质的选用原则。一、计算（一）模型假设导热介质的流体体在某圆柱形的管道中流动，液体的温度比管道外的室温高，向外传导出热量。不计算管道本身的热阻。采用巴兹公式计算透过粘滞层的热传导。（二）换算单位时间、单位面积上传递的热量q=hΔTh为换热系数ΔT为管道内外侧温度差值
考虑热量从管道内壁的粘滞层传导：换热系数hh=Nuk/DNu为努塞尔数k为流体导热系数D为管路的水力直径
努塞尔数NuNu=CRe^0.8Pr^0.34C为无量纲常数Re为雷诺数Pr为普朗特数
雷诺数ReRe=ρυD/μρ为流体密度υ为流体流速μ为流体粘性系数
普朗特数PrPr=μc/kc为比热
代入，得
二、分析由公式可以看出，若需要提高单位时间传导出的热量q，可以采取的手段是1、提升介质的比热2、提升介质的导热系数3、降低介质的粘性4、提升介质的密度5、提升介质的流速6、提升管道直径7、提高管道内外的温差这样就能看出，为什么常用水做导热介质。将水和一般的矿物油比较，水的比热较大，导热系数较高，粘度较低，密度较高。可以说水在作为导热介质的各方面的性能都比矿物油好。同样的，乙醇在各个方面的性能均不及水。所以水是非常优良的导热介质。但水并不是完美的导热介质。首先是它的工作温度，一个大气压下，超过100℃将会沸腾。所以工业上超过100摄氏度常用导热油或者蒸汽。其次是导电性，仅仅混入微量的杂质也可能会大大提升它的导电性能，在对电子产品的冷却中要求管路密封性能达标。另外可以看出，加大管道直径和提升泵效加大流速同样有利于散热。暂时就这些。
PS：排版真难
太专业的术语不好懂！
问题是导热介质通常不是散热瓶颈，对于PC散热来说 909648183 发表于 2019-5-20 23:07
问题是导热介质通常不是散热瓶颈，对于PC散热来说
是的，一般水泵流量很低也不影响温度。
这个只是个思考的过程放上来给人瞧瞧。
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