haniaethol
Gan anelu at ofynion afradu gwres dyfeisiau pŵer electronig pŵer, mae technoleg cyfnewid gwres rheiddiaduron wedi'u hoeri ag aer i'w hoeri wedi'i hastudio'n fanwl.Yn ôl nodweddion strwythurol a gofynion technegol y rheiddiadur wedi'i oeri ag aer ar gyfer oeri dyfeisiau pŵer, cynhelir profion perfformiad thermol y rheiddiadur wedi'i oeri ag aer gyda gwahanol strwythurau, a defnyddir y meddalwedd cyfrifo efelychiad ar gyfer dilysu ategol.Yn olaf, o dan yr un canlyniadau profion codiad tymheredd, cymharwyd nodweddion rheiddiaduron wedi'u hoeri ag aer gyda gwahanol strwythurau o ran colli pwysau, afradu gwres fesul cyfaint uned, ac unffurfiaeth tymheredd arwynebau gosod dyfeisiau pŵer.Mae canlyniadau'r ymchwil yn darparu cyfeiriad ar gyfer dylunio rheiddiaduron strwythurol tebyg wedi'u hoeri ag aer.
Geiriau allweddol:rheiddiadur;oeri aer;perfformiad thermol;dwysedd fflwcs gwres
0 Rhagymadrodd
Gyda datblygiad gwyddonol gwyddoniaeth a thechnoleg electroneg pŵer, mae cymhwyso dyfeisiau pŵer electroneg pŵer yn fwy helaeth.Yr hyn sy'n pennu bywyd gwasanaeth a pherfformiad dyfeisiau electronig yw perfformiad y ddyfais ei hun, a thymheredd gweithredu'r ddyfais electronig, hynny yw, cynhwysedd trosglwyddo gwres y rheiddiadur a ddefnyddir i wasgaru gwres o'r ddyfais electronig.Ar hyn o bryd, mewn offer electronig pŵer gyda dwysedd fflwcs gwres o lai na 4 W / cm2, defnyddir y rhan fwyaf o'r systemau oeri wedi'u hoeri ag aer.sinc gwres.
Dywedodd Zhang Liangjuan et al.defnyddio FloTHERM i gynnal efelychiad thermol o fodiwlau aer-oeri, a gwirio dibynadwyedd y canlyniadau efelychu gyda chanlyniadau profion arbrofol, a phrofi perfformiad afradu gwres amrywiol blatiau oer ar yr un pryd.
Dewisodd Yang Jingshan dri rheiddiadur aer-oeri nodweddiadol (hynny yw, rheiddiaduron esgyll syth, rheiddiaduron sianel hirsgwar wedi'u llenwi ag ewyn metel, a rheiddiaduron esgyll rheiddiol) fel gwrthrychau ymchwil, a defnyddiodd feddalwedd CFD i wella gallu trosglwyddo gwres y rheiddiaduron.A gwneud y gorau o berfformiad cynhwysfawr trosglwyddo llif a gwres.
Defnyddiodd Wang Changchang ac eraill y meddalwedd efelychu afradu gwres FLoTHERM i efelychu a chyfrifo perfformiad afradu gwres y rheiddiadur wedi'i oeri ag aer, ynghyd â'r data arbrofol ar gyfer dadansoddiad cymharol, ac astudiodd ddylanwad paramedrau megis cyflymder gwynt oeri, dwysedd dannedd a uchder ar berfformiad afradu gwres y rheiddiadur wedi'i oeri ag aer.
Dywedodd Shao Qiang et al.dadansoddi'n fyr y cyfaint aer cyfeirio sydd ei angen ar gyfer oeri aer gorfodol trwy gymryd rheiddiadur finned hirsgwar fel enghraifft;yn seiliedig ar ffurf strwythurol y rheiddiadur ac egwyddorion mecaneg hylif, deilliodd fformiwla amcangyfrif gwrthiant gwynt y duct aer oeri;ynghyd â dadansoddiad byr o gromlin nodweddiadol PQ y gefnogwr, gellir cael y pwynt gweithio gwirioneddol a chyfaint aer awyru'r gefnogwr yn gyflym.
Dewisodd Pan Shujie y rheiddiadur wedi'i oeri ag aer ar gyfer ymchwil, ac esboniodd yn fyr gamau cyfrifo afradu gwres, dewis rheiddiaduron, cyfrifiad afradu gwres wedi'i oeri ag aer a dewis ffan mewn dyluniad afradu gwres, a chwblhaodd y dyluniad rheiddiadur syml wedi'i oeri ag aer.Gan ddefnyddio meddalwedd efelychu thermol ICEPAK, mae Liu Wei et al.cynnal dadansoddiad cymharol o ddau ddull dylunio lleihau pwysau ar gyfer rheiddiaduron (gan gynyddu'r bylchau rhwng esgyll a lleihau uchder yr esgyll).Mae'r papur hwn yn cyflwyno strwythur a pherfformiad afradu gwres proffil, dant rhaw a rheiddiaduron wedi'u hoeri ag aer â phlât yn y drefn honno.
1 Strwythur rheiddiadur wedi'i oeri ag aer
1.1 Rheiddiaduron wedi'u hoeri ag aer a ddefnyddir yn gyffredin
Mae'r rheiddiadur oeri aer cyffredin yn cael ei ffurfio gan brosesu metel, ac mae'r aer oeri yn llifo trwy'r rheiddiadur i wasgaru gwres y ddyfais electronig i'r amgylchedd atmosfferig.Ymhlith deunyddiau metel cyffredin, arian sydd â'r dargludedd thermol uchaf o 420 W / m * K, ond mae'n ddrud;
Dargludedd thermol copr yw 383 W / m · K, sy'n gymharol agos at lefel yr arian, ond mae'r dechnoleg brosesu yn gymhleth, mae'r gost yn uchel ac mae'r pwysau yn gymharol drwm;
Dargludedd thermol aloi alwminiwm 6063 yw 201 W/m · K. Mae'n rhad, mae ganddo nodweddion prosesu da, triniaeth wyneb hawdd, a pherfformiad cost uchel.
Felly, mae deunydd y rheiddiaduron prif ffrwd wedi'u hoeri ag aer yn gyffredinol yn defnyddio'r aloi alwminiwm hwn.Mae Ffigur 1 yn dangos dwy sinciau gwres cyffredin wedi'u hoeri ag aer.Mae dulliau prosesu rheiddiaduron wedi'u hoeri ag aer a ddefnyddir yn gyffredin yn cynnwys y canlynol yn bennaf:
(1) Arlunio a ffurfio aloi alwminiwm, gall yr ardal trosglwyddo gwres fesul cyfaint uned gyrraedd tua 300 m2/m3, ac mae'r dulliau oeri yn oeri naturiol ac oeri awyru gorfodol;
(2) Mae'r sinc gwres a'r swbstrad wedi'u mewnosod gyda'i gilydd, a gellir cysylltu'r sinc gwres a'r swbstrad trwy rhybedio, bondio resin epocsi, weldio bresyddu, sodro a phrosesau eraill.Yn ogystal, gall deunydd y swbstrad hefyd fod yn aloi copr.Gall yr ardal trosglwyddo gwres fesul cyfaint uned gyrraedd tua 500 m2 / m3, a'r dulliau oeri yw oeri naturiol ac oeri awyru gorfodol;
(3) Ffurfio dant rhaw, gall y math hwn o reiddiadur ddileu'r ymwrthedd thermol rhwng y sinc gwres a'r swbstrad, gall y pellter rhwng y sinc gwres fod yn llai na 1.0 mm, a gall yr ardal trosglwyddo gwres fesul uned gyfaint gyrraedd tua 2 500 m2/m3.Dangosir y dull prosesu yn Ffigur 2, a'r dull oeri yw oeri aer gorfodol.
Ffig. 1. Sinc gwres wedi'i oeri ag aer a ddefnyddir yn gyffredin
Ffig. 2. Dull prosesu rheiddiadur dant rhaw wedi'i oeri ag aer
1.2 Plat-asgell rheiddiadur aer-oeri
Mae'r rheiddiadur wedi'i oeri ag aer â phlât yn fath o reiddiadur wedi'i oeri ag aer a brosesir gan bresyddu rhannau lluosog.Mae'n cynnwys tair rhan yn bennaf fel sinc gwres, plât asen a phlât sylfaen.Dangosir ei strwythur yn Ffigur 3. Gall yr esgyll oeri fabwysiadu esgyll gwastad, esgyll rhychog, esgyll croesgam a strwythurau eraill.O ystyried proses weldio yr asennau, dewisir 3 deunyddiau alwminiwm cyfres ar gyfer yr asennau, y sinciau gwres a'r seiliau i sicrhau weldadwyedd y rheiddiadur wedi'i oeri ag aer â phlât.Gall yr ardal trosglwyddo gwres fesul uned cyfaint y rheiddiadur wedi'i oeri ag aer â phlât gyrraedd tua 650 m2/m3, a'r dulliau oeri yw oeri naturiol ac oeri awyru gorfodol.
Ffig. 3. Plat-asgell rheiddiadur wedi'i oeri ag aer
2 Perfformiad thermol amrywiol reiddiaduron wedi'u hoeri ag aerv
2.1Yn gyffredin defnyddio rheiddiaduron proffil wedi'u hoeri ag aer
2.1.1 Afradu gwres naturiol
Mae rheiddiaduron sy'n cael eu hoeri ag aer yn bennaf yn oeri dyfeisiau electronig trwy oeri naturiol, ac mae eu perfformiad afradu gwres yn bennaf yn dibynnu ar drwch yr esgyll afradu gwres, traw yr esgyll, uchder yr esgyll, a hyd yr esgyll afradu gwres ar hyd cyfeiriad llif aer oeri.Ar gyfer afradu gwres naturiol, y mwyaf yw'r ardal afradu gwres effeithiol, y gorau.Y ffordd fwyaf uniongyrchol yw lleihau'r bylchiad esgyll a chynyddu nifer yr esgyll, ond mae'r bwlch rhwng yr esgyll yn ddigon bach i effeithio ar haen ffin darfudiad naturiol.Unwaith y bydd haenau terfyn y waliau esgyll cyfagos yn cydgyfeirio, bydd y cyflymder aer rhwng yr esgyll yn gostwng yn sydyn, a bydd yr effaith afradu gwres hefyd yn gostwng yn sydyn.Trwy'r cyfrifiad efelychiad a phrofi canfod perfformiad thermol y rheiddiadur wedi'i oeri ag aer, pan fo hyd yr asgell afradu gwres yn 100 mm a dwysedd y fflwcs gwres yn 0.1 W / cm2, dangosir effaith afradu gwres gwahanol fylchau esgyll yn Ffigur 4. Mae pellter y ffilm orau tua 8.0 mm.Os bydd hyd yr esgyll oeri yn cynyddu, bydd y gofod esgyll gorau posibl yn dod yn fwy.
Ffig.4.Y berthynas rhwng tymheredd y swbstrad a bylchiad yr esgyll
2.1.2 Oeri darfudiad gorfodol
Paramedrau strwythurol y rheiddiadur rhychog wedi'i oeri ag aer yw uchder yr esgyll 98 mm, hyd yr esgyll 400 mm, trwch yr esgyll 4 mm, bylchiad esgyll 4 mm, a chyflymder aer oeri 8 m/s.Rheiddiadur rhychog wedi'i oeri ag aer gyda dwysedd fflwcs gwres o 2.38 W/cm2yn destun prawf codiad tymheredd.Mae canlyniadau'r profion yn dangos bod cynnydd tymheredd y rheiddiadur yn 45 K, colled pwysau'r aer oeri yw 110 Pa, a'r afradu gwres fesul uned gyfaint yw 245 kW/m3.Yn ogystal, mae unffurfiaeth wyneb gosod y gydran pŵer yn wael, ac mae ei wahaniaeth tymheredd yn cyrraedd tua 10 ° C.Ar hyn o bryd, i ddatrys y broblem hon, mae pibellau gwres copr fel arfer yn cael eu claddu ar wyneb gosod y rheiddiadur wedi'i oeri ag aer, fel y gellir gwella unffurfiaeth tymheredd arwyneb gosod y gydran pŵer yn sylweddol i gyfeiriad gosod y bibell wres, a nid yw'r effaith yn amlwg yn y cyfeiriad fertigol.Os defnyddir technoleg siambr anwedd yn y swbstrad, gellir rheoli unffurfiaeth tymheredd cyffredinol arwyneb mowntio'r gydran pŵer o fewn 3 ° C, a gellir lleihau cynnydd tymheredd y sinc gwres i raddau hefyd.Gellir lleihau'r darn prawf hwn tua 3 ° C.
Gan ddefnyddio meddalwedd cyfrifo efelychiad thermol, o dan yr un amodau allanol, mae cyfrifiad efelychiad o dant syth ac esgyll oeri rhychog yn cael ei wneud, a dangosir y canlyniadau yn Ffigur 5. Tymheredd wyneb mowntio'r ddyfais pŵer gydag oeri dannedd syth mae esgyll yn 153.5 °C, ac mae esgyll oeri rhychog yn 133.5 °C.Felly, mae cynhwysedd oeri y rheiddiadur rhychog wedi'i oeri ag aer yn well na chynhwysedd y rheiddiadur oeri aer danheddog syth, ond mae unffurfiaeth tymheredd cyrff esgyll y ddau yn gymharol wael, sy'n cael mwy o effaith ar y perfformiad oeri. o'r rheiddiadur.
Ffig.5.Maes tymheredd yr esgyll syth a rhychiog
2.2 Plat-asgell rheiddiadur aer-oeri
Mae paramedrau strwythurol y rheiddiadur plât-esgyll wedi'i oeri ag aer fel a ganlyn: mae uchder y rhan awyru yn 100 mm, hyd yr esgyll yn 240 mm, mae'r bwlch rhwng yr esgyll yn 4 mm, mae'r cyflymder llif pen-ymlaen o'r aer oeri yw 8 m/s, a'r dwysedd fflwcs gwres yw 4.81 W/cm2.Y cynnydd tymheredd yw 45 ° C, y golled pwysedd aer oeri yw 460 Pa, a'r afradu gwres fesul cyfaint uned yw 374 kW / m3.O'i gymharu â'r rheiddiadur rhychog wedi'i oeri ag aer, mae'r gallu afradu gwres fesul cyfaint uned yn cynyddu 52.7%, ond mae'r golled pwysedd aer hefyd yn fwy.
2.3 Rhaw dant wedi'i oeri gan aer rheiddiadur
Er mwyn deall perfformiad thermol y rheiddiadur rhaw-dannedd alwminiwm, uchder yr esgyll yw 15 mm, hyd yr esgyll yw 150 mm, trwch yr esgyll yw 1 mm, y gofod esgyll yw 1 mm, a'r aer oeri pen-ymlaen y cyflymder yw 5.4 m/s.Rheiddiadur rhaw-dannedd wedi'i oeri ag aer gyda dwysedd fflwcs gwres o 2.7 W/cm2yn destun prawf codiad tymheredd.Mae canlyniadau'r profion yn dangos bod tymheredd arwyneb mowntio elfen pŵer y rheiddiadur yn 74.2 ° C, mae cynnydd tymheredd y rheiddiadur yn 44.8K, mae'r golled pwysedd aer oeri yn 460 Pa, ac mae'r afradu gwres fesul cyfaint uned yn cyrraedd 4570 kW / m.3.
3 Casgliad
Trwy'r canlyniadau prawf uchod, gellir dod i'r casgliadau canlynol.
(1) Mae cynhwysedd oeri'r rheiddiadur wedi'i oeri ag aer yn cael ei ddidoli gan uchel ac isel: rheiddiadur rhaw-dannedd wedi'i oeri ag aer, rheiddiadur wedi'i oeri ag aer â phlât, rheiddiadur rhychog wedi'i oeri ag aer, a rheiddiadur wedi'i oeri ag aer â dannedd syth.
(2) Mae'r gwahaniaeth tymheredd rhwng yr esgyll yn y rheiddiadur rhychiog wedi'i oeri ag aer a'r rheiddiadur wedi'i oeri ag aer â dannedd syth yn gymharol fawr, sy'n cael effaith fawr ar allu oeri y rheiddiadur.
(3) Mae gan y rheiddiadur naturiol wedi'i oeri ag aer y gofod gorau rhwng esgyll, y gellir ei gael trwy arbrawf neu gyfrifiad damcaniaethol.
(4) Oherwydd cynhwysedd oeri cryf y rheiddiadur rhaw-dannedd aer-oeri, gellir ei ddefnyddio mewn offer electronig gyda dwysedd fflwcs gwres lleol uchel.
Ffynhonnell: Technoleg Peirianneg Fecanyddol a Thrydanol Cyfrol 50 Rhifyn 06
Awduron: Sun Yuanbang, Li Feng, Wei Zhiyu, Kong Lijun, Wang Bo, CRRC Dalian Locomotif Sefydliad Ymchwil Co., Ltd.
ymwadiad
Daw'r cynnwys uchod o wybodaeth gyhoeddus ar y Rhyngrwyd a dim ond ar gyfer cyfathrebu a dysgu yn y diwydiant y caiff ei ddefnyddio.Barn annibynnol yr awdur yw'r erthygl ac nid yw'n cynrychioli safbwynt DONGXU HYDRAULICS.Os oes problemau gyda chynnwys y gwaith, hawlfraint, ac ati, cysylltwch â ni o fewn 30 diwrnod i gyhoeddi'r erthygl hon, a byddwn yn dileu'r cynnwys perthnasol ar unwaith.
Foshan Nanhai Dongxu hydrolig peiriannau Co., Ltd.mae ganddo dri is-gwmni:Jiangsu Helike hylif technoleg Co., Ltd., Guangdong Kaidun hylif trawsyrru Co., Ltd., aGuangdong Bokade rheiddiadur materol Co., Ltd.
Mae cwmni daliannol oFoshan Nanhai Dongxu Hydrolig Machinery Co, Ltd: Ningbo Fenghua Rhif 3 Ffatri Rhannau Hydrolig, etc.
Foshan Nanhai Dongxu hydrolig peiriannau Co., Ltd.
&Jiangsu Helike hylif technoleg Co., Ltd.
MAIL: Jaemo@fsdxyy.com
GWE: www.dxhydraulics.com
WHATSAPP/SKYPE/TEL/WECHAT: +86 139-2992-3909
ADD: Adeilad Ffatri 5, Ardal C3, Sylfaen Diwydiant Xingguangyuan, Ffordd De Yanjiang, Stryd Luocun, Ardal Nanhai, Dinas Foshan, Talaith Guangdong, Tsieina 528226
& Rhif 7 Xingye Road, Parth Crynodiad Diwydiannol Zhuxi, Zhoutie Town, Yixing City, Jiangsu Province, China
Amser post: Mar-27-2023