水冷板的傳熱性能主要與對流換熱系數和熱源表面溫度的均勻性有關。可根據以下三個指標判別水冷板的性能好壞。1、水冷板能否實現熱量快速轉移;2、能否均勻水冷板表面溫度;3、水冷板是否會造成局部溫差大。
如圖所示水冷板內部流道的設計,不僅增大了冷卻液與水冷板散熱面的接觸面積,也增大了對流流速,從而增大了對流換熱系數使其更有利于散熱。
通過調整水冷板內部的流道寬度可以增強對流換熱系數,流道越窄,冷卻液流速越大,自然對流換熱系數將會升高。除了直接改變流道的寬度,還可以在流道中,增加多層鰭片,形成更窄的微流道,增加散熱面積。
提高熱源表面溫度的均勻性可以從流道布局設計優化著手。如圖,優化前和優化后的溫度均差縮小5%,同時傳熱效率增加39%。故流道布置優化可以增強傳熱并改善溫度均勻性。