1.水冷散热器散热性能的影响因素

水冷散热器散热存在多重影响因素，主要有流速、温度、水冷板结构等。流速直接影响水冷散热器的传热性能和流动阻力，提高冷却液流速能够增强流动的扰动，提高冷却液与散热器壁面间的对流传热系统，有利于散热；但增大流速会增大流体阻力及泵的功率消耗。流体温度直接影响对流换热的温差，温差越大时换热量越大；同时流体的物性会随温度发生变化，物性的变化也会对散热器的性能产生一定的影响。水冷板结构对散热性能也有重要影响。水冷板结构形态如直流道、S形流道和Z形流道等直接影响散热特性。翅片间距与高度的适量增大会使流体通道截面变大，流道的流阻减小，将提高散热器换热性能；但增大到临界值后，换热系数和散热性能降下降；所以翅片间距与高度存在最佳值。

2.水冷散热器散热性能的强化方法

实际工程设计中，较强的散热性能、最小的压力损失力和较低的成本是散热器的基本要求。

散热器设计遵循的主要原则如下：

1）控制成本，在不增加或不显著增加散热器成本前提下提高散热能力。

2）减小体积与节约材料，在满足散热能力前提下改进散热器结构，减少散热面积，缩小散热器体积，并节约材料。

3）降低泵功，减少散热器中流体循环需要的泵功以降低能源消耗。(www.daowen.com)

4）降低温度，减少散热过程中存在的高温区域和高温差区域，延长散热器工作寿命，保证运行过程安全。

根据散热器设计的主要原则，水冷散热器散热的主要强化方法如下：

1）增大对流换热系数。提高对流换热系数是散热性能强化最直接的方法，但对流换热系数受到结构与工艺的限制，影响因素多，应用复杂。

2）增加对流换热面积。增加换热面积包括增加流道数量、改变局部结构等，但原则上不优先考虑这一方法。

3）增加对流传热温差。由于电力电子器件发热端热流基本不变，增加对流传热温差主要通过降低流体温度实现，但温差过大影响结构。

4）改变流体流动状态。提高流体速度，把层流状态的流体变为湍流状态；增加拐角或弯道，产生二次流，促进流体与壁面的动量和能量的交换；流道内加分流片或肋片，增加流固对流传热的热流量；填充多孔介质，使流体质点在多孔介质中不停地发生混合和分离，强化对流传热。

5）改变流道内的流体。使用散热性能更好的流体，如高热导率、高比热容的流体。