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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:黃捷信
研究生(外文):Chieh-hsing Huang
論文名稱:POS系統之散熱管理分析與實驗
論文名稱(外文):Thermal Analysis and Experiments on Thermal Management of POS System
指導教授:魏 哲 弘
指導教授(外文):Prof.Chehung Wei
口試委員:魏 哲 弘
口試日期:2012-07-24
學位類別:碩士
校院名稱:大同大學
系所名稱:機械工程學系(所)
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:72
中文關鍵詞:數值模擬電子散熱POS系統
外文關鍵詞:numerical simulationelectronic coolingPOS system
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近幾年隨著的零售業的快速發展,有許多大型的量販店、連鎖店等,已嘗試使用電腦來管理店面的商品。除了過去傳統電子收銀系統功(ECR)能外,現在它還整合了商品資料管理、客戶資料管理、庫存管理、刷卡付費功能。為了搭配相關硬體,運算速度已經越來越重要。換言之,瓦特數也越來越高。
端點銷售系統(Point of sale)對於外觀尺寸及防護等級,是有相當的要求,因此在有空間限制下,必須同時擁有絕佳的散熱能力。因此在高瓦數系統中,如果沒有準確的設計,它將導致設備的不穩定,減少設備壽命,以及時常有熱當機的現象。由於以上原因,電子設備的散熱設計是相當的重要。
本論文的最主要目的,是在針對端點銷售設備作熱管理之研究。CPU的散熱片是在紊流情況設定下被設計出。利用散熱片外形的最佳化,來達成在強制對流轉換下有效率的散熱。CAD 模組之設計是使用Pro/E軟體。CFD的模擬運算則是利用Flotherm軟體,以此學習熱轉換以及散熱片周遭流體流動狀況和CPU溫度。最終模擬所得之資料,會被用於設計整個POS設備系統的最佳化散熱過程。
With the rapid development of retail business in recent years, there are many warehouse stores, franchise stores and restaurants, which attempt to use computer to manage their merchandise. Except for the function of a traditional Electronic Cash Register (ECR), it also integrates with goods data management, customer data management, stock management and credit card consumption function now. In order to coordinate with related hardware, the operation speed of system is getting more and more important. In other words, wattage is getting higher too. For example, cash register, scanner, printer, monitor and so on.
Point of sale (POS) device which has to possess excellent thermal management within a limited space is needed for outline size and protective level. Therefore, if heat dissipation is not designed correctly for high wattage systems, it will cause equipment instability, reduce machine lifetime and crash frequently. For these reasons, the thermal management design of electronics equipments is very important.
The main purpose of this project is to focus on the thermal management research of POS device. A heat sink is designed for CPU placed in turbulent air flow. The shape of the heat sink is optimized to achieve sufficient cooling in forced convection heat transfer. The design is conducted in CAD modeler Pro/E. CFD simulation is conducted in Flotherm to study the heat transfer and fluid flow pattern around the heat sink and CPU temperature. Eventually, simulation data will be used for optimization the heat dissipation process of whole POS device system.
誌謝 I
中文摘要 II
英文摘要 III
目錄 IV
圖目錄 VII
表目錄 XI
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 文獻探討 1
1.3 本文架構 5
第二章 POS系統介紹 7
2.1 散熱器介紹 8
2.2 風扇介紹 9
2.3 測試設備介紹 10
2.3.1 溫度記錄器 10
2.3.2 熱電偶 11
2.3.3 可程式恆溫恆濕箱 11
2.3.4 風洞實驗設備 12
2.3.4 無響室實驗設備 13
2.4 測試軟體簡介 14
第三章 數值模擬與分析流程 16
3.1 模擬分析軟體Flotherm簡介 16
3.2 分析軟體 Flotherm 分析流程 17
3.3 研究流程與規劃 17
3.4 系統規劃 19
3.5 散熱器模型建立 20
3.6 系統模型建立 21
3.7 數值模擬分析 22
3.7.1 模擬不同散熱器的散熱效果 22
3.7.2 系統風扇不同配置位置的散熱效果 23
3.7.2.1 方案一系統扇放置位置模擬結果與分析 24
3.7.2.2方案二系統扇放置位置模擬結果與分析 26
3.7.2.3方案三系統扇放置位置模擬結果與分析 31
3.7.2.4方案四系統扇放置位置模擬結果與分析 35
3.7.3導風罩開孔對整體系統散熱模擬分析比較 41
3.7.3.1 NO FAN COVER模擬結果與分析 42
3.7.3.2 FAN COVER 1模擬結果與分析 44
3.7.3.3 FAN COVER 2模擬結果與分析 47
3.7.3.4 FAN COVER 3模擬結果與分析 50
第四章 實驗與測試 55
4.1 POS外觀尺寸 55
4.2 實驗測試結果 58
4.2.1不同散熱器的散熱效果測試 58
4.2.2系統測試點規劃 59
4.2.3系統散熱效果測試 61
4.3 噪音測試 63
4.4分析結果與實測數據比較 64
第五章 結論與未來展望 66
5.1 結論 66
5.2 未來展望 68
參考文獻 70
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[24] ISO7779規範,http://www.ecma-international.org/files/ECMA-ST/ECMA-74.pdf
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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