「熱聲效應」攝氏200降到150的散熱技術 - 滄者極限
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由於熱聲冷卻是以聲波對氣體作央A形成制冷的作用。
工作氣體可以為空氣、氦氣..等無害的氣體,因此不會危害臭氧層、產生溫室效應或是有毒氣體洩露等問題。
目前聲波冷卻原型 ...
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新型散熱裝置/散熱膏
「熱聲效應」攝氏200降到150的散熱技術
主題發起人
dank
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dank
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「熱聲效應」不知有沒有人討論過這個!?
200→150
這是真的嗎?不過有點扯,攝氏200度降到150度,可能是記者寫錯了,應該是華氏吧,不過還有兩篇報導寫攝氏200度降到50度,三篇報導都寫攝氏,難道真的是攝氏嗎,如果是的話,這兩人也太神了吧,簡直就是台灣之光了阿。
200→50
200→50
我假設華氏算了一下:
華氏200度=攝氏93度
華氏150度=攝氏66度;93-66=27
華氏50度=攝氏10度;93-10=83
這樣的結果因也很歷害了,因為這種原理很安’靜的樣子。
不知有沒有人清楚真相阿!?
R
raysman
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作者:李書齊
月初的鳳凰城(Phoenix),白天氣溫不時高達三十度,來自全球一千五百位最頂尖的高中生,擠在當地最大的宴會廳裡,在全場幾近停止流動的凝重空氣中,全神貫注,引頸期盼台上主持人宣布得獎名單。
「Thewinneris...」當主持人唸出邢本元與黃維綱的名字時,兩個人互相瞪大眼睛,不敢相信幸運之神居然會看上他們,而且不只一次。
不讀名校,一樣揚名國際
這天,來自台灣麗山高中的兩個大男生,以﹁熱聲效應改善微電子裝置散熱﹂研究,在英特爾(Intel)國際科展(ISEF)中,除了拿下大會最傑出團體獎外,還包辦了「工程學」團體組一等獎與歐盟青年科學家競賽獎兩項大獎,這不僅是這次競賽中全亞洲地區唯一的一等獎,且距離台灣上一次拿到最傑出獎,也有五年之久,加上先前美國聲學學會與科技通訊協會所頒發的兩項特別獎,兩人總共拿下五項大獎,成為全亞洲最閃耀的兩顆星星。
過去,這類國際性的大型科學獎,總是由建中、北一女等明星高中所包辦,但是這兩位來自成立只有五年、名不見經傳學校的高中生,卻有本事打破這項慣例。
他們,究竟有什麼本事?
「您好,這是我的身份證,我是邢本元,」當記者前去採訪時,邢本元從他鼓脹的皮夾中,辛苦地掏出身份證。
這個在大人世界裡,看起來突兀而又可愛的舉動,其實已經透露出,在他的血液裡流著「實事求是」與「不平凡」的兩種基因。
唸社會組的他,從小就是太空迷,也特別喜歡地球科學這堂課。
為了地球的健康,他加入由高中生組成的台北濕地網(TaipeiWetNet),保護全台灣的海洋、河川與湖泊等濕地。
「當我們在海邊撿垃圾時,其他高中生都在唱歌、逛街,」擔任網站召集人的他,說著說著就打開自己的蘋果筆記型電腦,展示一篇篇研究報告,要大家看他過去的努力,﹁同學都說我是從海王星來的,假裝成地球人,﹂眼睛盯著心愛的電腦,頭也不抬的他,悠悠地吐出這句話。
不同的種子,要放在不同的土壤才會茁壯。
不介意被說成外星人的他,來到重視科學教育的麗山高中,才找到生長的溫床。
志趣相投,兩個研究狂人
位在內湖的麗山高中成立之初,就是培育全國資優生的重點學校。
這個學校從高一開始,就要求學生學習﹁專題研究﹂的課程,而邢本元與黃維綱兩個不同班、個性南轅北轍的大男生,就是在做﹁如何增加電風扇風速﹂研究時,互相認識。
雖然這個研究,並沒有獲得任何獎項,但沒有降低他們兩個想研究的熱情。
幾個月後,台大指導教授李世光建議他們,將電風扇與波動結合,看看能不能解決電腦散熱的問題。
「這是一個從來沒有人做過的研究,」負責這次研究的指導老師張良肇睜大眼睛說。
電腦運算的速度愈快,中央處理器的熱量也就愈高,如果散熱技術做得不好,電腦很容易當機。
目前多數電腦以小風扇降溫,但風扇會產生噪音與耗電,「所以老師建議我們,做一個『自己會散熱』的電腦,」從小到大已經組裝過兩台電腦的黃維綱歪著頭說。
為了解決這個從來沒有答案的問題,喜歡研究的邢本元,除了翻遍圖書館裡的論文,也在網路世界裡拚命地瀏覽搜尋。
英文好的他,找到美國賓州大學曾經做過女「熱聲冰箱」的研究,欣喜若狂地寫信給美國教授,希望採購他們的實驗設備。
放棄學測,只為成就發明
花了七○美元,買了兩套簡單設備的他們,研究過程並沒有因此一帆風順。
手巧的黃維綱,為了找導電用的鎳鉻絲,兩天內跑遍整個台北市;為了尋找絕緣體,跑到汽車維修廠,買了一塊用在空氣濾淨器的陶瓷;為了找到適合的電源供應器,先跑去跟台大實驗室借,後來更是自己動手做了一台。
經過反覆修正,這兩個未滿十九歲的小伙子利用中央處理器的熱量,經過壓克力這類不良導電材料,造成溫差產生聲音,加強空氣對流,中央處理器的溫度可以從攝氏兩百度,降低到一百五十度左右,「雖然這只是簡單的樣品,但卻是一個劃時代的發明,」英特爾評審如此評論。
「這兩個小朋友完成一件了不起的事,」張良肇說,為了要取得參加英特爾國際科展的機會,他們將重心全部放在研究上,連最重要的學測都已經放棄,「這是一種沒有明天的煎熬。
」
面對讚美,這兩個臉上還有青春痘的大男孩只是用傻笑來回答一切。
當攝影記者要求為他們兩個拍照時,害羞的邢本元突然收起笑容,全身緊張,與活潑的黃維綱形成極大對比,「我真的很不喜歡出鋒頭,」看到攝影記者把照相機拿下來,邢本元馬上恢復自信,認真地對記者說:「你們的稿子不可以寫錯,一定要大膽假設,小心求證,」科學家的本性,又在他身上看到。
註:英特爾科學獎——培育少年諾貝爾的溫床
英特爾科學獎前身為西屋科學獎,於1942年創立,由西屋電器公司舉辦了50年後,改由英特爾繼續舉辦。
英特爾科學獎是為鼓勵高中科學研究而設立,目前是美國高中最具權威的科學獎項,每年獎金總額高達60萬美元。
歷屆比賽評選競爭都相當激烈,入圍者皆是各高中萬中選一的精英份子。
釵h這個比賽獎項的得主,後來都獲得了諾貝爾獎,因此素有「少年諾貝爾獎」的美譽。
幫貼出來...真的好利害;rr;
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tom7089
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經過壓克力這類不良導電材料,造成溫差產生聲音,加強空氣對流,中央處理器的溫度可以從攝氏兩百度,降低到一百五十度左右。
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上面的文章片段中提到「造成溫差產生聲音」,如果會產生額外的聲音,那這項研究的結果雖然達到,但大前題避免風扇產生的噪音不就違背了嗎?
不解中:unsure:
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karlrecon
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Originallypostedbytom7089@Aug282005,12:39AM
經過壓克力這類不良導電材料,造成溫差產生聲音,加強空氣對流,中央處理器的溫度可以從攝氏兩百度,降低到一百五十度左右。
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上面的文章片段中提到「造成溫差產生聲音」,如果會產生額外的聲音,那這項研究的結果雖然達到,但大前題避免風扇產生的噪音不就違背了嗎?
不解中:unsure:
按一下展開……
什麼是熱聲效應?簡單來說,就是熱能與聲能的相互轉換機制;接合兩段不同溫度的玻璃管,就會造成管內空氣膨脹和壓縮,因而發出聲音,此即為熱聲效應。
聲波冷卻裝置即是應用熱聲效應產生冷卻能力的裝置,系統主要由四項元件所構成:聲波驅動器、共振管、片堆以及熱交換器。
聲波驅動器在共振管中形成單一頻率(如60Hz)之共振聲波,造成工作氣體在管內往覆運動時,受到不同的壓力擾動作用,造成溫度變化,進行熱量傳遞。
聲波冷卻裝置的核心元件就是片堆(stack),片堆由一片片低導熱度的材質所堆疊而成,每片板材以特定距離隔開,工作氣體於其中往覆運動,並進行以聲制冷的熱聲效應。
聲波冷卻的工作原理基本上可分為四個步驟:
(1)工作氣體在片堆中移動,愈接近壓力波腹點(anti-node),氣體體積壓縮,溫度升高(T0++);
(2)氣體將熱(QH)於片堆右端釋放(T0+);
(3)接著氣體反向往壓力波節點移動,壓力降低,體積膨脹,氣體溫度也隨之下降(To-);
(4)氣體溫度比片堆低,因此能不斷地由片堆吸收熱量(Qc),降低溫度,形成低溫冷卻的效果。
其實生活環境中的聲音,也會造成空氣溫度變化,但是由於聲波能量太小,因此溫度變化不明顯。
但是在聲波冷卻裝置中,共振聲波可以累積聲能,聲壓值可高於120dB,遠大於飛機噴射引擎的聲音,因此可以形成明顯的溫度變化。
設計良好的聲波冷卻系統,大部分的聲能用於進行制冷,逸散出管外的噪音量少;若是將聲波頻率設計於100Hz以下,系統幾乎達到安靜無聲的工作狀態。
聲波冷卻系統構造相當的簡單,但是熱聲原理卻包含了聲學、熱力學、熱傳學、流力、機-電-聲轉換機制等複雜的理論,因此設計熱聲系統時所需考慮的參數也就相當的龐雜,本文僅針對熱聲效應做初步的簡介,較為詳細的理論分析及設計方法,可參考相關文獻之內容。
由於熱聲冷卻是以聲波對氣體作央A形成制冷的作用。
工作氣體可以為空氣、氦氣..等無害的氣體,因此不會危害臭氧層、產生溫室效應或是有毒氣體洩露等問題。
目前聲波冷卻原型機的冷卻效率(COP)約為1.2,家用空調機COP約為2.5,因此聲波冷卻裝置雖然具有釵h優勢,仍需進行效率改善,才能實際應用。
國際上聲波冷卻技術的發展趨勢可分為兩大方向,一是開發超低溫冷卻裝置,美國國家實驗室(LosAlamosNationalLaboratory)以不需動件的大型複合式聲波冷卻機作為天然氣液化裝置,系統低溫約為-200℃,冷卻能力7kW以上。
另一方面為聲波冷卻裝置微型化,系統高度在10cm以下,由於聲波冷卻裝置的特性,可於高溫、高濕、無重力等嚴苛的環境下使用,再加上具低溫制冷的能力,因此可應用於電腦產品或太空產品的散熱需求,以及醫療產品的精密溫控。
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又找到一篇報導了
http://www.openfoundry.org/article.pl?sid=...39&mode=thread&
取自其中的一段
我們的作品是以陶瓷(絕熱材料)為材料,接鑷鉻電阻製成的被動式散熱裝置,而國外現已做到的是主動式的冰箱。
我們的實驗發現,純粹把熱量轉成聲波,只能帶走少部份的能量(0.1%),但是我們也發現另一個現象:有聲音存在時,會加強空氣對流的現象(產生氣流)。
所以,我們就思考用CPU的熱發聲,然後產生空氣對流,把熱量帶走。
結果發現加強空氣對流的確可以大量的熱(約攝氏80度),而且可以把聲音頻率提到人耳聽不到的超音波,不會造成噪音。
用CPU的熱能作央A不知能不能成為不外接電源的散熱器...幻想中;nq;
yuwei
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造成溫差產生聲音,加強空氣對流,中央處理器的溫度可以從攝氏兩百度,降低到一百五十度左右。
按一下展開……
好不容易看完了~
不過會產生聲音的話...分貝數是如何呢~?
太吵的話~反而也沒傻用壓...
而且200度C的CPU為傻沒燒掉?...就算是150度C也很誇張壓~
不過~為國爭光也要給他拍拍手臘^^
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造成溫差產生聲音,加強空氣對流,中央處理器的溫度可以從攝氏兩百度,降低到一百五十度左右。
按一下展開……
好不容易看完了~
不過會產生聲音的話...分貝數是如何呢~?
太吵的話~反而也沒傻用壓...
而且200度C的CPU為傻沒燒掉?...就算是150度C也很誇張壓~
不過~為國爭光也要給他拍拍手臘^^
按一下展開……
聲音頻率提到人耳聽不到的超音波
超強:MMM::MMM::MMM::MMM:
搞這樣要不要考慮到其他動物...譬如寵物...:PPP:
記得馬誑?超強的...吹逼逼...害馬受驚了:LKJ:
yuwei
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