华南理工大学学报(自然科学版)

作者：李勇, 王慧攀, 何嘉斌, 江克俊, 陈昕宇

单位：1.华南理工大学 机械与汽车工程学院，广东 广州 5106402.中国移动通信集团终端有限公司，北京 102206

关键词：表面微功能结构,散热器,对流换热,辐射换热

基金：广东省自然科学基金项目(2023A1515011635);网关路由器产品散热关键技术合作项目(D8230630)

电子产品微型化、轻薄化、低成本的发展需求，给散热模组的设计制造带来极大挑战。为解决轻薄型高性能路由器以及小型电子器件散热难题，在光滑铝板散热器基础上设计了6种具有表面微功能结构的铝板散热器，并根据新设计的铝板散热器搭建实验测试平台，分别在自然对流和微对流工况下，对比分析所设计的6种新型铝板散热器相对于光滑铝板散热器散热性能的提升效果。结果表明：自然对流工况下，热源功率在3.0~6.0 W时，方形针翅式铝板散热性能最优，相比于光滑表面铝板，平均努塞尔数提高约18%，传热系数与传热面积乘积提高约17%，热源温度降低约2.0 K；圆形针翅式铝板相较于光滑表面铝板，平均努塞尔数提高7%，传热系数与传热面积乘积提高约5%，热源降低约1.3 K；表面处理后，喷砂型方形针翅式铝板可使热源温度降低2.0~3.9 K，纳米碳层方形针翅式铝板可使热源温度降低5.3~8.6 K；喷砂型圆形针翅式铝板可使热源温度降低1.9~2.5 K，纳米碳层圆形针翅式铝板可使热源温度降低4.9~7.7 K。在风速2 m/s微对流工况下，圆形针翅式铝板散热性能最优，相比于光滑表面铝板，平均努塞尔数提高约8%，热源在6.0 W时温度可降低3.6 K，热阻降低18%；方形针翅式铝板，相比于光滑表面铝板，平均努塞尔数提高约6%，热源在6.0 W时温度可降低2.4 K，热阻降低11%。热源功率越高，具有表面微功能结构铝板相较于光滑表面铝板散热性能越好。

来源：2025年第4期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

查看华南理工大学学报(自然科学版)杂志2025年第4期