mücərrəd
Güc elektron güc qurğularının istilik itkisi tələblərini qarşılamaq məqsədi ilə onların soyudulması üçün hava ilə soyudulan radiatorların istilik mübadiləsi texnologiyası dərindən öyrənilmişdir.Güc qurğusunun soyudulması üçün hava ilə soyudulmuş radiatorun struktur xüsusiyyətlərinə və texniki tələblərinə uyğun olaraq, müxtəlif strukturlara malik hava ilə soyudulmuş radiatorun istilik performans testləri aparılır və köməkçi yoxlama üçün simulyasiya hesablama proqramından istifadə olunur.Nəhayət, eyni temperatur artımı testinin nəticələrinə əsasən, müxtəlif strukturlara malik hava ilə soyudulmuş radiatorların təzyiq itkisi, vahid həcmdə istilik yayılması və güc qurğusunun montaj səthlərinin temperatur vahidliyi baxımından xüsusiyyətləri müqayisə edilmişdir.Tədqiqatın nəticələri oxşar konstruktiv hava ilə soyudulan radiatorların dizaynı üçün istinad edir.
Açar sözlər:radiator;havanın soyudulması;istilik performansı;istilik axınının sıxlığı
0 Ön söz
Güc elektronikası elmi və texnologiyasının elmi inkişafı ilə güc elektronikası güc cihazlarının tətbiqi daha genişdir.Elektron cihazların xidmət müddətini və məhsuldarlığını təyin edən, cihazın özünün performansı və elektron cihazın işləmə temperaturu, yəni elektron cihazdan istiliyi yaymaq üçün istifadə olunan radiatorun istilik ötürmə qabiliyyətidir.Hal-hazırda, istilik axınının sıxlığı 4 Vt / sm2-dən az olan güc elektron avadanlıqlarında hava ilə soyudulmuş soyutma sistemlərinin əksəriyyəti istifadə olunur.istilik qurğusu.
Zhang Liangjuan və başqaları.hava ilə soyudulmuş modulların istilik simulyasiyasını aparmaq üçün FloTHERM-dən istifadə etdi və simulyasiya nəticələrinin etibarlılığını eksperimental sınaq nəticələri ilə yoxladı və eyni zamanda müxtəlif soyuq plitələrin istilik yayma göstəricilərini sınaqdan keçirdi.
Yang Jingshan tədqiqat obyektləri kimi üç tipik hava ilə soyudulan radiatorları (yəni, düz qanadlı radiatorlar, metal köpüklə doldurulmuş düzbucaqlı kanal radiatorları və radial fin radiatorları) seçdi və radiatorların istilik ötürmə qabiliyyətini artırmaq üçün CFD proqram təminatından istifadə etdi.Və axın və istilik ötürülməsinin hərtərəfli performansını optimallaşdırın.
Wang Changchang və başqaları müqayisəli təhlil üçün eksperimental məlumatlar ilə birlikdə hava ilə soyudulmuş radiatorun istilik yayılması performansını simulyasiya etmək və hesablamaq üçün FLoTHERM istilik yayılması simulyasiya proqramından istifadə etdilər və soyutma küləyinin sürəti, diş sıxlığı və digər parametrlərin təsirini öyrəndilər. hava ilə soyudulmuş radiatorun istilik yayma performansına görə hündürlük.
Shao Qiang və başqaları.nümunə kimi düzbucaqlı qanadlı radiator götürərək məcburi havanın soyudulması üçün tələb olunan istinad hava həcmini qısaca təhlil etdi;radiatorun struktur formasına və maye mexanikasının prinsiplərinə əsaslanaraq, soyuducu hava kanalının küləyin müqavimətinin qiymətləndirilməsi düsturu alındı;ventilyatorun PQ xarakterik əyrisinin qısa təhlili ilə birlikdə fanın faktiki iş nöqtəsi və ventilyasiya havasının həcmi tez bir zamanda əldə edilə bilər.
Pan Shujie tədqiqat üçün hava ilə soyudulan radiatoru seçdi və istilik yayılmasının hesablanması, radiator seçimi, hava ilə soyudulmuş istilik yayılmasının hesablanması və istilik yayılması dizaynında fan seçimi mərhələlərini qısaca izah etdi və sadə hava ilə soyudulmuş radiator dizaynını tamamladı.ICEPAK termal simulyasiya proqramından istifadə edərək, Liu Wei et al.radiatorlar üçün çəki azaltmaq üçün iki dizayn metodunun (fin aralığının artırılması və fin hündürlüyünün azaldılması) müqayisəli təhlilini aparmışdır.Bu yazı müvafiq olaraq profil, kürək diş və boşqablı hava ilə soyudulmuş radiatorların quruluşunu və istilik yayma performansını təqdim edir.
1 Hava ilə soyudulmuş radiator quruluşu
1.1 Tez-tez istifadə olunan hava ilə soyudulan radiatorlar
Ümumi hava ilə soyudulan radiator metal emalı ilə formalaşır və soyuducu hava elektron cihazın istiliyini atmosfer mühitinə yaymaq üçün radiatordan axır.Ümumi metal materiallar arasında gümüş ən yüksək istilik keçiriciliyinə malikdir - 420 W / m * K, lakin bahalıdır;
Misin istilik keçiriciliyi 383 Vt/m· K təşkil edir ki, bu da gümüş səviyyəsinə nisbətən yaxındır, lakin emal texnologiyası mürəkkəbdir, dəyəri yüksəkdir və çəkisi nisbətən ağırdır;
6063 alüminium ərintinin istilik keçiriciliyi 201 Vt/m· K-dir. Ucuzdur, yaxşı emal xüsusiyyətlərinə, asan səth müalicəsi və yüksək qiymət göstəricilərinə malikdir.
Buna görə də, hazırkı hava ilə soyudulmuş radiatorların materialı ümumiyyətlə bu alüminium ərintisindən istifadə edir.Şəkil 1 iki ümumi hava ilə soyudulmuş istilik qəbuledicisini göstərir.Tez-tez istifadə olunan hava ilə soyudulmuş radiatorların işlənməsi üsullarına əsasən aşağıdakılar daxildir:
(1) Alüminium ərintisi çəkmə və formalaşdırma, vahid həcmdə istilik köçürmə sahəsi təxminən 300 m-ə çata bilər2/m3, və soyutma üsulları təbii soyutma və məcburi ventilyasiya soyutma;
(2) İstilik qəbuledicisi və substrat bir-birinə yapışdırılır və istilik qəbuledicisi və substratı perçinləmə, epoksi qatranla birləşdirmə, lehimləmə qaynağı, lehimləmə və digər proseslərlə birləşdirə bilərsiniz.Bundan əlavə, substratın materialı da mis ərintisi ola bilər.Vahid həcmdə istilik ötürmə sahəsi təxminən 500 m2 / m3-ə çata bilər və soyutma üsulları təbii soyutma və məcburi ventilyasiya ilə soyutmadır;
(3) Kürək dişinin formalaşması, bu cür radiator istilik qəbuledicisi ilə substrat arasındakı istilik müqavimətini aradan qaldıra bilər, istilik qurğusu arasındakı məsafə 1,0 mm-dən az ola bilər və vahid həcmdə istilik ötürmə sahəsi təxminən 2 500-ə çata bilər. m2/m3.Emal üsulu Şəkil 2-də göstərilmişdir və soyutma üsulu havanın məcburi soyudulmasıdır.
Şək. 1. Çox istifadə olunan hava ilə soyudulmuş soyuducu
Şəkil 2. Kürək dişli hava ilə soyudulmuş radiatorun emal üsulu
1.2 Lövhəli hava ilə soyudulmuş radiator
Plakalı hava ilə soyudulmuş radiator bir çox hissənin lehimləmə üsulu ilə işlənmiş bir növ hava ilə soyudulmuş radiatordur.Əsasən istilik qəbuledicisi, qabırğa lövhəsi və əsas lövhə kimi üç hissədən ibarətdir.Onun strukturu Şəkil 3-də göstərilmişdir. Soyuducu üzgəclər düz üzgəcləri, büzməli üzgəcləri, pilləli üzgəcləri və digər strukturları qəbul edə bilər.Qabırğaların qaynaq prosesini nəzərə alaraq, plitə-fin hava ilə soyudulmuş radiatorun qaynaq qabiliyyətini təmin etmək üçün qabırğalar, soyuducular və əsaslar üçün 3 seriyalı alüminium material seçilir.Plakalı hava ilə soyudulmuş radiatorun vahid həcminə görə istilik köçürmə sahəsi təxminən 650 m2 / m3-ə çata bilər və soyutma üsulları təbii soyutma və məcburi ventilyasiya ilə soyutmadır.
Şəkil 3. Plitə-fin hava ilə soyudulan radiator
2 Müxtəlif hava ilə soyudulan radiatorların istilik göstəriciləriv
2.1Ümumi istifadə edilmiş profilli hava soyuducu radiatorlar
2.1.1 Təbii istilik yayılması
Tez-tez istifadə olunan hava ilə soyudulan radiatorlar, əsasən, təbii soyutma yolu ilə elektron cihazları sərinləşdirir və onların istilik yayma göstəriciləri əsasən istilik yayma qanadlarının qalınlığından, qanadların hündürlüyündən, qanadların hündürlüyündən və istilik yayma qanadlarının uzunluğundan asılıdır. soyuducu hava axınının istiqaməti boyunca.Təbii istilik yayılması üçün effektiv istilik yayılması sahəsi nə qədər böyükdürsə, bir o qədər yaxşıdır.Ən birbaşa yol, üzgəclər arasındakı məsafəni azaltmaq və qanadların sayını artırmaqdır, lakin qanadlar arasındakı boşluq təbii konveksiyanın sərhəd qatına təsir etmək üçün kifayət qədər kiçikdir.Bitişik üzgəc divarlarının sərhəd təbəqələri birləşdikdən sonra qanadlar arasında hava sürəti kəskin şəkildə aşağı düşəcək və istilik yayılması effekti də kəskin şəkildə azalacaq.Simulyasiya hesablanması və hava ilə soyudulmuş radiatorun istilik performansının sınaq aşkarlanması vasitəsilə, istilik yayma qanadının uzunluğu 100 mm və istilik axınının sıxlığı 0,1 Vt/sm olduqda2, müxtəlif qanad aralığının istilik yayılması effekti Şəkil 4-də göstərilmişdir. Ən yaxşı film məsafəsi təxminən 8,0 mm-dir.Soyuducu qanadların uzunluğu artarsa, optimal qanadlar arası məsafə daha böyük olacaqdır.
Şəkil 4.Substratın temperaturu ilə fin aralığı arasında əlaqə
2.1.2 Məcburi konveksiya ilə soyutma
Oluklu hava ilə soyudulmuş radiatorun struktur parametrləri qanadın hündürlüyü 98 mm, qanadın uzunluğu 400 mm, qanadın qalınlığı 4 mm, qanadların aralığı 4 mm, soyuducu havanın üst-üstə düşmə sürəti 8 m/s-dir.İstilik axınının sıxlığı 2,38 Vt/sm olan büzməli hava ilə soyudulmuş radiator2temperaturun yüksəldilməsi sınağına məruz qaldı.Sınaq nəticələri göstərir ki, radiatorun temperatur artımı 45 K, soyuducu havanın təzyiq itkisi 110 Pa, vahid həcmdə istilik yayılması isə 245 kVt/m təşkil edir.3.Bundan əlavə, güc komponentinin montaj səthinin vahidliyi zəifdir və onun temperatur fərqi təxminən 10 ° C-ə çatır.Hazırda bu problemi həll etmək üçün mis istilik boruları adətən hava ilə soyudulan radiatorun quraşdırma səthinə basdırılır ki, güc komponentinin quraşdırılması səthinin temperatur vahidliyi istilik borusunun çəkilməsi istiqamətində əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırılsın və şaquli istiqamətdə təsir aydın deyil.Substratda buxar kamerası texnologiyasından istifadə edilərsə, güc komponentinin montaj səthinin ümumi temperatur vahidliyi 3 °C daxilində idarə oluna bilər və istilik qurğusunun temperatur artımı da müəyyən dərəcədə azaldıla bilər.Bu sınaq parçası təxminən 3 °C azaldıla bilər.
Termal simulyasiya hesablama proqramından istifadə etməklə, eyni xarici şəraitdə düz dişli və büzməli soyuducu qanadların simulyasiya hesablanması aparılır və nəticələr Şəkil 5-də göstərilmişdir. Düz dişli soyutma ilə güc qurğusunun montaj səthinin temperaturu qanadlar 153,5 °C, büzməli soyuducu üzgəclər isə 133,5 °C-dir.Buna görə də, büzməli hava ilə soyudulmuş radiatorun soyutma qabiliyyəti düz dişli hava ilə soyudulmuş radiatordan daha yaxşıdır, lakin hər ikisinin fin gövdələrinin temperatur vahidliyi nisbətən zəifdir, bu da soyutma performansına daha çox təsir göstərir. radiatorun.
Şəkil 5.Düz və büzməli üzgəclərin temperatur sahəsi
2.2 Lövhəli hava ilə soyudulmuş radiator
Lövhəli hava ilə soyudulmuş radiatorun konstruktiv parametrləri belədir: ventilyasiya hissəsinin hündürlüyü 100 mm, qanadların uzunluğu 240 mm, qanadlar arasındakı məsafə 4 mm, başdan yuxarı axın sürəti. soyuducu havanın 8 m/s, istilik axınının sıxlığı isə 4,81 Vt/sm-dir.2.Temperatur artımı 45°C, soyuducu havanın təzyiq itkisi 460 Pa, vahid həcmdə istilik yayılması 374 kVt/m təşkil edir.3.Oluklu hava ilə soyudulmuş radiatorla müqayisədə, vahid həcmdə istilik yayma qabiliyyəti 52,7% artır, lakin hava təzyiqi itkisi də daha böyükdür.
2.3 Kürək dişli hava ilə soyudulmuş radiator
Alüminium kürək dişli radiatorun istilik performansını başa düşmək üçün qanadın hündürlüyü 15 mm, qanadın uzunluğu 150 mm, qanadın qalınlığı 1 mm, üzgəc aralığı 1 mm və soyuducu havanın üst-üstə düşməsidir. sürəti 5,4 m/s-dir.İstilik axınının sıxlığı 2,7 Vt/sm olan kürək dişli hava ilə soyudulmuş radiator2temperaturun yüksəldilməsi sınağına məruz qaldı.Sınaq nəticələri göstərir ki, radiatorun güc elementinin montaj səthinin temperaturu 74,2°C, radiatorun temperatur artımı 44,8K, soyuducu havanın təzyiq itkisi 460 Pa, vahid həcmdə istilik yayılması 4570 kVt/m-ə çatır.3.
3 Nəticə
Yuxarıdakı test nəticələrinə əsasən, aşağıdakı nəticələr çıxarıla bilər.
(1) Hava ilə soyudulan radiatorun soyutma qabiliyyəti yüksək və aşağıya görə sıralanır: kürək dişli hava ilə soyudulan radiator, boşqablı hava ilə soyudulan radiator, büzməli hava ilə soyudulan radiator və düz dişli hava ilə soyudulan radiator.
(2) Oluklu hava ilə soyudulmuş radiatorda və düz dişli hava ilə soyudulmuş radiatorda olan qanadlar arasındakı temperatur fərqi nisbətən böyükdür ki, bu da radiatorun soyutma qabiliyyətinə böyük təsir göstərir.
(3) Təbii hava ilə soyudulmuş radiator eksperiment və ya nəzəri hesablama ilə əldə edilə bilən ən yaxşı qanad aralığına malikdir.
(4) Kürək dişli hava ilə soyudulmuş radiatorun güclü soyutma qabiliyyətinə görə, yüksək yerli istilik axını sıxlığı olan elektron avadanlıqlarda istifadə edilə bilər.
Mənbə: Mexanika və Elektrik Mühəndisliyi Texnologiyası Cild 50, Sayı 06
Müəlliflər: Sun Yuanbang, Li Feng, Wei Zhiyu, Kong Lijun, Wang Bo, CRRC Dalian Locomotive Research Institute Co., Ltd.
imtina
Yuxarıdakı məzmun İnternetdəki ictimai məlumatlardan gəlir və yalnız sənayedə ünsiyyət və öyrənmə üçün istifadə olunur.Məqalə müəllifin müstəqil fikridir və DONGXU HYDRAULICS-in mövqeyini əks etdirmir.Əsərin məzmunu, müəlliflik hüququ və s. ilə bağlı problemlər varsa, bu məqalənin dərcindən sonra 30 gün ərzində bizimlə əlaqə saxlayın və biz müvafiq məzmunu dərhal siləcəyik.
Foshan Nanhai Dongxu Hydraulic Machinery Co., Ltd.üç törəmə şirkəti var:Jiangsu Helike Fluid Technology Co., Ltd., Guangdong Kaidun Fluid Transmission Co., Ltd., vəGuangdong Bokade Radiator Material Co., Ltd.
holdinq şirkətiFoshan Nanhai Dongxu Hydraulic Machinery Co., Ltd.: Ningbo Fenghua №3 Hidravlik Parçalar Fabrikivə s.
Foshan Nanhai Dongxu Hydraulic Machinery Co., Ltd.
&Jiangsu Helike Fluid Technology Co., Ltd.
MAIL: Jaemo@fsdxyy.com
WEB: www.dxhydraulic.com
WHATSAPP/SKYPE/TEL/WECHAT: +86 139-2992-3909
ƏLAVƏ: Fabrika Binası 5, Sahə C3, Xingguangyuan Sənaye Baza, Yanjiang Cənubi Yolu, Luocun küçəsi, Nanhai Rayonu, Foshan Şəhəri, Guangdong Əyaləti, Çin 528226
& № 7 Xingye Yolu, Zhuxi Sənaye Konsentrasiya Zonası, Zhoutie Town, Yixing City, Jiangsu Province, Çin
Göndərmə vaxtı: 27 mart 2023-cü il