自制水冷电脑机箱
班级：12020206
姓名：周彦辛
学号：1202020661
一、立项依据
1、背景：
计算机芯片技术的发展使CPU 发热量越来越大,解决CPU 的散热,开发有效的冷却技术是当今世界正在研究的重要课题。目前应用最广泛的CPU 散热技术仍然是强制风冷散热。散热器普遍被应用于台式计算机芯片的散热。对于设计者和应用者来说,掌握散热器的散热特性非常重要。将具有高效传热特性的热管用于CPU 的冷却是一项具有发展前途的技术。
为了实现计算机芯片散热静音、高效的目的,研制了一种新型的、以双腔并联压电泵为动力源的计算机芯片水冷散热系统,解释了双腔并联压电泵的结构及工作原理,应用流体动力学、传
热学等理论阐明了水冷散热器的设计方法.采用有限元分析软件对散热器进行了热量分布仿真,通过实验的方式,测试了水冷系统内部流量及风扇对计算机芯片散热效果的影响规律.通过与现有芯片CPU Cooler系列风冷散热器的对比实验,发现该水冷系统的散热效率较高,在相同工况、加热功率60 W时,研制的集成式水冷系统所冷却的模拟芯片加热器的热平衡温度比CPU Cooler冷却时的温度低6℃,而到达热平衡的时间却缩短了35 min. 各项研究结果表明:热管式散热器是完全可以满足CPU 散热要求的。
电脑水冷对很多人来说是一个熟悉又陌生的名字。大家第一次装机的时候都听说过风冷和水冷，但是很多人都毫无考虑的去选择风冷，很少人会考虑第一次装机就尝试水冷。电脑水冷，和风冷依赖于散热器的设计和机箱的风道不同，水冷在一个相对密闭的环境里更高效的利用水的比热容大，流动快的特点，把系统部件的热量带走，从而达成更好的散热效果。水冷弱化了机箱风道的作用（相对于风冷而言）而又兼顾了静音和效能这两大貌似难以融合的特征，从而成为了高端DIY玩家的最爱。水冷不仅是追求性能静音玩家的最爱，也吸引了MODer的关注。因为水冷本身独特的魅力，加上光和水的搭配所产生的光怪陆离的效果，使得我们看到了很多令人惊叹的水冷系统。
小s叫什么名字2、研究现状：
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说到CPU水冷那还要追溯到上个世纪，早在1998、1999年左右台湾就开始流行CPU水冷散热了，DIY利用自己的条件制作出各式各样的水冷系 CPU水冷统，但大多以开放式结构为主，在DIY看来，当时的CPU就已经是“发热量巨大”的怪物了。
大陆水冷制作相对要晚些，也大多集中在个人的制作水平上，曾经出现像杭州中裕的CoolMax等数款个人制作并销售的水冷产品，其中CoolMax水冷已经具备像样的包装和配套件，在宣传上也曾经有过动作，但由于市场响应有限，这些产品犹如过眼云烟，没有多长时间就从市场上彻底消失了。
到2003年，水冷又开始在大陆市场上活跃起来，其中以正规厂家中的澳柯玛和个人制作中的水冷王为主流，从市场推广和论坛宣传两个方面展开了水冷制作的新篇章。
新一代水冷与旧水冷相比原理并没有变化，但制作工艺却大幅度提升，大多注重全密闭式的设计，而且内地与港台个人DIY作品间的差别也越来越少，这与互联网的推广不无关系，上个世纪的水冷主要集中在少数能上网的发烧友中，随着网络的普及，越来越多的能人义士纷纷出现，行业范围远远跨越了电脑及其相关行业，精通于金属加工的朋友不胜枚举，制作这种水冷散热器更加方便，而且更加美观、实用、可靠，此外，越来越多的喜欢
网红湾湾水冷的朋友可以在各个论坛中各抒己见，这样也推动了水冷工艺的进步，显然是互联网促进了水冷产品的进步，同时也为产品的推广奠定了基础。
大陆水冷产品虽然进步很快，但仍然只处于可以让人基本能够接受的程度，其最关键的因素是价格合适，一般在100～500元之间，并不比高端的风冷散热器贵，而效果通常却是最贵的风冷所无法比拟的，但产品在加工的精细程度、配套的合理性和保护的安全性等方面与韩美等国外正规厂家的产品还有明显的差距，当然这与国内市场的局限性有关，毕竟液冷系统还没有形成气候，再加上玩超频的也只是众多电脑用户中极少的一部分，需求还远没有达到规模化生产的地步，所以产品的价格不会有太大的变化。
随着显卡技术的快速发展，显卡上的GPU已经能够发出与CPU相当的热量，因此水冷已经不再局限在CPU了，显卡、北桥、硬盘的水冷也不断涌出，彻底让大家进入水冷的新世界。
电脑城出售的水冷机箱
二、项目内容：
自制水冷电脑主机箱，自行进行组装，自己进行购件，节省成本，并能够锻炼自己的动手能力。
1.研究方法：
自己够买一定数量配件包括机箱（够改装水冷），电源，主板，中央处理器，显卡，网卡
以及水冷系统元件。按照组装标准完整安装，连接显示器、鼠标、键盘等外设配件测试水冷系统是否正常工作。就能否对中央处理器、主板、电源、以及显卡有效散热进行测试。
需要元件：
水冷块：水冷块是水冷制作中最关键的一个，很多玩家都是看到非常漂亮的水冷块后才决定启动自己的水冷计划的。水冷块的制作包括工艺和原理两个方面，目前国内DIY虐杀原形2配置检测制作工艺已经进入到第三个阶段，基本上实现了实用与美观并举的目的。水冷块的制作工艺主要由制作者能够掌握的金属加工工具的等级来决定，一旦制作者有了更合适的设备并具备了一定的经验，往往能生产出有突破性的水冷块。在原理方面水冷块的发展并没有太大的变化，一般都集中在水道的改进方面，到底是“S”型合理还是“出”型结构的效果好？这就牵涉到设计、加工与试验方面的问题了，但总的来说由于水冷效果已经非常明显，彼此之间的差别大大缩小。水冷块另外一个要注意的问题就是其扣具，合理的扣具安装简单，而且固定的效果也很不错，同时也能保证安装时CPU的安全，然而这是目前个人水冷中比较落后的一个方面。
换热器：换热器是另外一个关键的因素，传统开放式水冷完全无法满足目前70～100W功
率的CPU散热的需要，就算你拿30升的金属桶装满水并加上风扇进行辅助蒸发降温，水温在30～60分钟后也会高出8度以上才能与室温平衡，此时水冷的效果就被大大削减了，水冷的优势已经不在降温的幅度上，而是能够很好的均衡CPU内部温度的突变。目前密闭式水冷中水箱使用的水量较少，因此换热器就非常必要，一般使用带有铝或铜翅片的循环水道作为换热器，这种换热器在空调或汽配商店也可以买到，空调配件店购买的蒸发器的价格在30～100元左右，体积硕大，但不够美观，适合外置水冷使用，而汽配商店销售的汽车换热器要贵的多，制作稍微漂亮些。这些换热器必须搭配风扇使用，否则效果仍然很差。目前个人和厂家制作的换热器为了便于在机箱内安装而体积较小，由于水冷系统要散发掉温度较低的水中的热量，对翅片与铜管的接触是否充分就提出了很高的要求，一般情况下制作的翅片换热器大多效率低下，但有翅片总比没有的好。
▲常见的水泵
水泵：水泵主要有潜水泵和干式水泵两种，前者在花鸟市场可以买到，价格便宜，可以选择5～15W的功率，挑选时要注意其噪声的大小，一般只能听到很轻微的声音，而干式水泵的噪声会略大一些，而且在国内不易到很好的品种，所以往往不能令人十分满意。此外，潜水泵的最大缺点是使用了220V的交流电，一旦内部的线圈因为绝缘问题而导
致漏电则后果要严重的多，而干式水泵则相对要安全些。
水管：水冷中的水管也很重要，五金店购买的透明水管价格便宜（0.6元/米），但过于柔软而在弯曲时容易发生扁管现象，水流受阻，而且水管的规格也不统一，或者相同规格的水管不同厂家生产出来的直径也有微小差别，所以一般最好去气动配件商店购买正规的水管（2～3元/米），但管子较硬，不易弯曲。水管都有自己尺寸，一般是外径X内径，比如10X8的管子就表明其外径是10毫米而内径是8毫米，这样才能与水冷块的接头匹配。
接头：气动配件店可以买到各种规格的接头，这些接头都是正规的产品，用来制作水冷能减少漏水的危险，而且比较美观。其中空压接头只要将管子插入插头即可，内部的锁定装置能够自动卡住管子不会后退，拆卸时按下上面的卡环才能退出水管。另外一种带有压头的接头要将水管插到接头后再将压头拧回去卡住水管，连接更可靠。第三种最简单，接头上有一圈圈的突起的卡口，可以将管壁扩展后防止泄漏，如果加上合适的卡簧效果也不错。
循环液：水无疑是最好的循环液，但水的绝缘性能并不理想，万一漏液将导致线路板的损坏，即使是蒸馏水在使用一段时间后也可能会因为管道中原本存留的杂质而降低了绝缘性
能，开放式水冷就更谈不上绝缘了，因此有的厂家采用特殊的油来代替水而制成液冷，这样绝缘性能得到了保证但因为比热容低于水而无法产生理想的效果，澳柯玛第一代产品就是因为使用了特殊成分的油类液体而无法获得追求散热性能的DIY的认可，最新的澳柯玛水冷已经不再采用全油的循环液了。另外就是关于水的变质和水垢问题，长期使用后水容易生菌，而且不易除去，散热效果也难以保证了，因此可以在水中加入一些防腐剂，比如甘油、洗洁精增光剂类的液体等等，但实际情况如何目前还不是很清楚，此外，使用冷冻剂类的绝缘液体也能防止生菌和水垢，但这种液体的安全性问题还需要咨询这方面的专家。
风扇与调速器：热交换器上的风扇一般不需要很大的电流，这样能够安静的工作，但风扇的尺寸不能太小，此外，还可以使用调速器来调整风扇或干式电机的转速，调整水冷的效果。
水冷显示与保护：如果水冷系统不能正常运行则会导致系统崩溃，甚至烧坏硬件，因此需要一个显示水冷工作状态的仪表或显示电路，目前大陆产品无论是正规的厂家还是个人制作都缺乏这种小而关键的配件，而相互之间的控制与保护等电路也基本上没有，这是与国际上正规产品一个比较明显的差距。
刘诗诗明道
▲水冷显示面板
2.技术路线：
电脑水冷，和风冷依赖于散热器的设计和机箱的风道不同，水冷在一个相对密闭的环境里更高效的利用水的比热容大，流动快的特点，把系统部件的热量带走，从而达成更好的散热效果。水冷弱化了机箱风道的作用而又兼顾了静音和效能这两大貌似难以融合的特征，得到了广大用户的喜爱。
3.创新点：叶梓萱百里挑一
1、 自行组装，降低成本。
目前市面上能够见到很多水冷机箱，但其售价昂贵，利润过大，很多喜欢水冷的用户都因
为价格昂贵而没有使用水冷散热，而采用风冷。其实水冷散热的设备并不昂贵，只是组装麻烦，手工费高，如果自行购件组装，成本将大大降低。
2、 自行组装，学习知识。
有许多人对电脑知识还了解的不够多，通过自行组装水冷机箱，可以了解到许多电脑知识以及连接问题。对电脑更深一层的了解。
3、 自行组装，售后方便。
许多电脑售后服务很不方便，又是没有问题，拆了机箱也要收取一定费用。而自己组装的机箱则截然不同，哪里出了问题可以自行拆下，到零件的售后服务进行维修。而且自己组装的机箱自己更加了解构造，不会在拆装时损坏其他零部件。
4.预期成果：
将所有零件成功组装，连接调试，能够有效的对机箱内部的主板、电源、显卡、中央处理器等部件进行散热。水冷系统完整，无泄漏，不会引起电路故障，无安全隐患。每个半年拆机检查维修一次，防止出现泄露等不安全现象。
图为完成组装的整机效果图
三、项目进度安排：