傳熱學告訴你,如何快速為手機降溫

玩游戲時,手機CPU、GPU、內存等芯片高速運轉,屏幕、揚聲器等器件長時間工作,功耗較大,手機溫度會隨之上升,有時會高達50度。在空氣中讓50度的手機降到常溫的時間,用非穩(wěn)態(tài)傳熱的集總參數法公式粗略計算一下:大約40分鐘,同樣再計算一下50度手機在水中降到常溫的時間:不到1.5分鐘。理論有了依據,接下來我們用軟件做個散熱效果的仿真,直觀地看一下溫度分布。

傳熱學告訴你,如何快速為手機降溫的圖1

簡單建了個手機模型,用軟件AIFEM仿真模擬了一下。假設芯片發(fā)熱功率4瓦,在空氣中工作時,手機表面最高溫度是42.5度。但是把空氣換成水后,最高溫度就降低到了25.4度。

傳熱學告訴你,如何快速為手機降溫的圖2

傳熱學告訴你,如何快速為手機降溫的圖3

仿真結果顯示降溫效果的差別很明顯。然后咱們再用實驗真實地測一下手機在不同環(huán)境中的溫降過程。

實驗工具來啦,一個防水手機、這是常溫水,為了增加對比參考,我再加一組風扇吹手機的實驗,就是空氣中的強制對流換熱,看看這樣與在水中降溫的效果還相差多少。手機打開個跑分的軟件,讓它開始高功率運行,和打游戲有類似的發(fā)熱效果,大約5分鐘后,手機溫度已達到了40攝氏度,差不多了,再高怕燒壞,借的手機,壞了還得賠。

傳熱學告訴你,如何快速為手機降溫的圖4

下面進行第一組實驗。手機關機,不再讓它發(fā)熱,在空氣中自然散熱,咱們每隔30秒測一次,共測5次。30、60、90、120、150秒溫度分別是38.4度、37.5度、36.9度、36.4度、35.7度, 畫一個溫降曲線。

傳熱學告訴你,如何快速為手機降溫的圖5

然后進行第二組實驗,在吹風下強制對流散熱。首先還是打開跑分軟件,讓手機溫度再次熱到40攝氏度,然后用風扇對著它吹,每隔30秒的溫度分別為37.2度、36.4度、35.3度、34.2度、33.9度,同樣畫出溫降曲線。

傳熱學告訴你,如何快速為手機降溫的圖6

大家通過實驗結果可以看出空氣中的強制對流散熱效果明顯好,這就是你的電腦里面加了風扇的原因。

接下來就讓我們進行第三組水中的散熱實驗。同上繼續(xù)打開跑分軟件,讓手機溫度再次熱到40攝氏度,讓后將它放在常溫水中,測出來兩個時間的溫度分別為31.3度、29.9度已經達到常溫了,就沒必要再測第三次了。同樣畫出溫降曲線。

傳熱學告訴你,如何快速為手機降溫的圖7

3組實驗完成了,同樣2分鐘后,手機在靜止的空氣中,自然在空氣中散熱的手機達到了35.7度,風扇吹得強制對流換熱是33.9度,在水中1分鐘的實驗中就已經達到了29.9攝氏度。理論加仿真加實驗,深刻理解了電子產品在水中散熱的優(yōu)勢,以后再看到有人把手機放水里,就不會再出現(xiàn)這樣的烏龍了,還要給他點個大贊,行家。

這兩天查閱資料發(fā)現(xiàn)其實電子設備利用水散熱的應用早已有一段時間了,比如阿里巴巴為了解決服務器的散熱問題,就把數據中心放在了風景秀麗的千島湖中。把湖底幾十米的冷水抽上來,圍繞服務器循環(huán),帶走熱量。某山泉有點甜的礦泉水,就來自千島湖,也許你喝的那一瓶中的水就曾經流經阿里的服務器,猜測,沒有依據。而微軟做的更激進,用設備把服務器密封好,直接下沉到幾十米深的海底,利用冰冷的海水來給服務器冷卻。

傳熱學告訴你,如何快速為手機降溫的圖8

其實,我們身邊有的小型的服務器,里面也有水冷裝置,能實現(xiàn)比風扇吹更好的降溫效果。

網上也查到有賣那種水冷的降溫模塊,如果你電腦的主機經常發(fā)熱,風扇已經滿足不了降溫需求,且風扇噪音又大,你也可以嘗試買個水冷的模塊,裝到主機箱里試試。

今天視頻就到這里啦,如果您喜歡,歡迎點個關注,點個贊!咱們下期見!

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