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FlowDesigner逆解析 第6回:ファンキャップ形状を変えると、CPUの温度はどう変わるのか?

現在、ノートPCの熱設計を検討しています。第6回はヒートシンクに気流を送り込むには、ファンキャップの形状をどのように変更したらよいのかを検討します。そこで、形状変更すべき方向と効果を色付きの矢印で示す「位置感度解析」を用います。

ファンキャップを取り付けただけでは、目標温度を達成できない

給気ファンを囲むようにファンキャップを設置したところ、CPU内部温度は94.8℃となり、目標温度80℃を上回ってしまった。

原因は気流がヒートシンクのフィンの間を通っていなかった!

ファンからの気流がヒートシンクのフィンの間を通らずに排出されており、効率的な放熱ができていないことが分かった。

どのようなファンキャップの形状が良いのか?

ヒートシンクに効率良く気流が通るよう、ファンキャップの大きさを変更する。そこで、次の2案が挙がった。

  • A案:現状よりも横幅を狭め、ヒートシンクとCPU両方に気流があたる形状
  • B案:現状よりも高さを低くし、主にCPUに気流があたる形状

FlowDesignerの位置感度解析なら、動かすべき方向がビジュアルで分かる

そこで、FlowDesignerに搭載されている位置感度解析を行った。位置感度解析は対象物の動かすべき方向と効果の大きさを色の付いた矢印で示すため、改善点をつかみやすい。

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ファンキャップ形状を変えて温度はどう変わる?(解析結果付き)

主な内容
  • 【比較検証】解析結果
  • 考察
  • FlowDesigner逆解析の活用法 など全17ページ

ほかにもこのような逆解析を行いました

ノートPCの熱設計を例題に、FlowDesignerの逆解析を利用した連載を行っています。設計目標をクリアするため、アプローチを変えながら改善案の検討方法を模索します。

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