Details

Данная работа посвящена созданию малогабаритного корпуса ПК и подходящей для него системы охлаждения, которые позволят сделать производительный ПК малого размера, который будет превосходить существующие аналоги. Для анализа прототипов и конкурентов введена физическая величина – удельная теплоотводящая способность – отношение отводимого тепла при нулевом запасе по температуре к объему корпуса, измеряется в Вт/л. Задачи, которые решались для выполнения цели: 1. Анализ существующих конкурентов. 2. Выбор комплектующих ПК, которые подходят для выполнения поставленной цели. 3. Спроектировать 3 варианта корпуса. 4. Рассчитать корпусы в программе Ansys Fluent, сделать сравнение. Были спроектированы компоненты, корпуса, системы охлаждения, была создана методология оценки системы охлаждения и корпуса. Были экспериментально получены данные: 1. Высчитан КПД блока питания с помощью ваттметра и блока питания с известной зависимостью КПД от вырабатываемой мощности. 2. С помощью термопары была определена зависимость температуры максимальной от температуры крышки и тепловыделения. 3. Методом математического моделирования с помощью экспериментальных данных было получено значение эффективной теплопроводности для печатной платы. Был проведен анализ термоинтерфейса: сравнение аналитического расчета термоинтерфейса и его математического моделирования. Результат ВКР может применяться в сферах, где важны малые размеры компьютера, например, на малогабаритных подводных лодках, самолетах и автомобилях. На основании проведенных исследований был выбран лучший корпус, а также проанализированы преимущества и недостатки всех прототипов.

The given work is devoted to the creation of a small form factor PC case and the corresponding cooling system, which will make it possible to make a performant PC of small volume, and which will be superior to existing competitors. In order to analyse prototypes and competitors, we introduced a physical quantity - specific heat dissipation capacity - the ratio of heat dissipation at zero temperature margin to the enclosure volume, measured in W/L. Tasks that were solved to fulfil the objective: 1. Analysis of existing competitors. 2. Selecting PC components that are suitable to fulfil the objective. 3. Design  of 3 variants of the case. 4. Get a numerical solution of conjugate heat transfer problem in Ansys Fluent software for all variants, compare variants. Components, enclosures, cooling systems were designed from scratch, a methodology was created to evaluate the cooling system and the SFF case. Data were experimentally obtained: 1. The efficiency of the power supply was calculated using a wattmeter and a PSU with a known efficiency graph. 2. Using a thermocouple, maximum temperature as a function of the lid temperature and power consumption was determined. 3. The value of effective thermal conductivity for the PCB was obtained by mathematical modelling using experimental data. Thermal interface analysis was carried out: comparison of analytical calculation of thermal interface and its mathematical modelling. The result of this work can be applied in areas where small computer size is important, such as small submarines, airplanes, and cars. Based on this research, the best PC case was selected, the advantages and disadvantages of all prototypes were analysed.