abstraktaĵo
Celante la postulojn pri varmo disipado de elektronikaj potencaj aparatoj, la varmo-interŝanĝa teknologio de aermalvarmigitaj radiatoroj por malvarmigi ilin estis profunde studita.Laŭ la strukturaj karakterizaĵoj kaj teknikaj postuloj de la aero-malvarmigita radiatoro por potenca aparato-malvarmigo, la termika rendimento-testoj de la aero-malvarmigita radiatoro kun malsamaj strukturoj estas efektivigitaj, kaj la simuladkalkula programaro estas uzata por helpa kontrolado.Fine, sub la samaj testrezultoj de temperaturaltiĝo, la karakterizaĵoj de aero-malvarmigitaj radiatoroj kun malsamaj strukturoj laŭ premoperdo, varmodissipado per unuovolumeno kaj temperaturunuformeco de potencaj aparatoj muntaj surfacoj estis komparitaj.La esplorrezultoj disponigas referencon por la dezajno de similaj strukturaj aermalvarmigitaj radiatoroj.
Ŝlosilvortoj:radiatoro;aera malvarmigo;termika rendimento;denseco de varmofluo
0 Antaŭparolo
Kun la scienca disvolvo de scienco kaj teknologio de potenco-elektroniko, la apliko de potencaj elektronikaj potencaj aparatoj estas pli vasta.Kio determinas la servodaŭron kaj agadon de elektronikaj aparatoj estas la agado de la aparato mem, kaj la funkciada temperaturo de la elektronika aparato, tio estas, la varmotransiga kapacito de la radiatoro uzata por disipi varmegon de la elektronika aparato.Nuntempe, en elektraj elektronikaj ekipaĵoj kun denseco de varmofluo malpli ol 4 W/cm2, la plej multaj el la aermalvarmigitaj sistemoj de malvarmigo estas uzataj.varmego.
Zhang Liangjuan et al.uzis FloTHERM por fari termikan simuladon de aero-malvarmigitaj moduloj, kaj kontrolis la fidindecon de la simulaj rezultoj kun eksperimentaj testrezultoj, kaj testis la varmegan disipadon de diversaj malvarmaj teleroj samtempe.
Yang Jingshan elektis tri tipajn aermalvarmigitajn radiatorojn (t.e. rektajn naĝilradiatorojn, rektangulajn kanalradiatorojn plenigitajn per metalŝaŭmo, kaj radialnaĝilradiatorojn) kiel esplorobjektojn, kaj uzis CFD-softvaron por plibonigi la varmotransigokapaciton de la radiatoroj.Kaj optimumigu la ampleksan agadon de fluo kaj varmotransigo.
Wang Changchang kaj aliaj uzis la programaron de simulado de varmodissipado FLoTHERM por simuli kaj kalkuli la rendimenton de varmega disipado de la aermalvarmigita radiatoro, kombinita kun la eksperimentaj datumoj por kompara analizo, kaj studis la influon de parametroj kiel malvarmiga ventorapideco, denta denseco kaj alteco sur la varmo disipado agado de la aero-malvarmigita radiatoro.
Shao Qiang et al.nelonge analizis la referenca aervolumeno necesa por malvola aermalvarmigo prenante rektangulan naĝilan radiatoron kiel ekzemplon;surbaze de la struktura formo de la radiatoro kaj la principoj de fluida mekaniko, la ventorezista taksa formulo de la malvarmiga aerdukto estis derivita;kombinita kun mallonga analizo de la PQ-karakteriza kurbo de la ventumilo, la reala laborpunkto kaj ventolaera volumo de la ventumilo povas esti rapide akiritaj.
Pan Shujie elektis la aermalvarmigitan radiatoron por esploro, kaj mallonge klarigis la paŝojn de kalkulo de varmego disipado, radiator-elekto, aermalvarmigita varmodissipa kalkulo kaj ventumilo-elekto en varmodisipa dezajno, kaj kompletigis la simplan aermalvarmigita radiatordezajno.Uzante ICEPAK-termikan simulan programaron, Liu Wei et al.faris komparan analizon de du pezoreduktaj dezajnometodoj por radiatoroj (pliigante naĝilinterspacon kaj reduktante naĝilaltecon).Ĉi tiu artikolo enkondukas la strukturon kaj varmodisipa agadon de profilo, fosildento kaj plat-naĝilo aermalvarmigitaj radiatoroj respektive.
1 Aermalvarmigita radiatora strukturo
1.1 Ofte uzataj aermalvarmigitaj radiatoroj
La komuna aero-malvarmigita radiatoro estas formita per metala prilaborado, kaj la malvarmiga aero fluas tra la radiatoro por disipi la varmecon de la elektronika aparato al la atmosfera medio.Inter komunaj metalaj materialoj, arĝento havas la plej altan varmokonduktivecon de 420 W/m*K, sed ĝi estas multekosta;
La varmokondukteco de kupro estas 383 W/m· K, kiu estas relative proksima al la nivelo de arĝento, sed la pretiga teknologio estas komplika, la kosto estas alta kaj la pezo estas relative peza;
La termika kondukteco de 6063-aluminia alojo estas 201 W/m· K. Ĝi estas malmultekosta, havas bonajn prilaborajn trajtojn, facilan surfacan traktadon kaj altan kostan agadon.
Tial, la materialo de la nunaj ĉefaj aermalvarmigitaj radiatoroj ĝenerale uzas ĉi tiun aluminian alojon.Figuro 1 montras du oftajn aermalvarmigitajn varmolavujojn.Ofte uzataj aermalvarmigitaj radiatoraj pretigaj metodoj ĉefe inkluzivas jenajn:
(1) Desegnado kaj formado de aluminia alojo, la areo de varmotransigo per unuo-volumo povas atingi ĉirkaŭ 300 m.2/m3, kaj la malvarmigaj metodoj estas natura malvarmigo kaj malvola ventola malvarmigo;
(2) La varmo-lavujo kaj la substrato estas inkrustitaj kune, kaj la varmo-lavujo kaj la substrato povas esti konektitaj per nitado, epoksi-rezina ligado, braz-veldado, lutado kaj aliaj procezoj.Krome, la materialo de la substrato ankaŭ povas esti kupra alojo.La varmotransiga areo per unuo-volumo povas atingi ĉirkaŭ 500 m2/m3, kaj la malvarmigaj metodoj estas natura malvarmigo kaj malvola ventola malvarmigo;
(3) Ŝovelildento formanta, ĉi tiu speco de radiatoro povas forigi la termikan reziston inter la varmego kaj la substrato, la distanco inter la varmego povas esti malpli ol 1.0 mm, kaj la varmotransiga areo por unuo volumeno povas atingi ĉirkaŭ 2 500. m2/m3.La pretiga metodo estas montrita en Figuro 2, kaj la malvarmiga metodo estas devigita aera malvarmigo.
Fig. 1. Ofte uzata aermalvarmigita varmego
Fig. 2. Pretiga metodo de ŝovelila dento aero-malvarmigita radiatoro
1.2 Plato-naĝilo aero-malvarmigita radiatoro
La plat-naĝilo aermalvarmigita radiatoro estas speco de aermalvarmigita radiatoro prilaborita per brazado de multoblaj partoj.Ĝi estas ĉefe kunmetita de tri partoj kiel varmega lavujo, ripa plato kaj bazplato.Ĝia strukturo estas montrita en Figuro 3. La malvarmigaj naĝiloj povas adopti platajn naĝilojn, ondigitajn naĝilojn, ŝanceligitajn naĝilojn kaj aliajn strukturojn.Konsiderante la veldan procezon de la ripoj, 3-serio-aluminiaj materialoj estas elektitaj por la ripoj, varmegaj lavujoj kaj bazoj por certigi la veldeblecon de la plat-naĝila aero-malvarmigita radiatoro.La varmotransiga areo por unuo-volumo de la plat-naĝila aero-malvarmigita radiatoro povas atingi ĉirkaŭ 650 m2/m3, kaj la malvarmigaj metodoj estas natura malvarmigo kaj malvola ventola malvarmigo.
Fig. 3. Plato-naĝilo aermalvarmigita radiatoro
2 Termika rendimento de diversaj aermalvarmigitaj radiatorojv
2.1Ofte uzataj profilaj aero-malvarmigitaj radiatoroj
2.1.1 Natura varmo disipado
Ofte uzataj aermalvarmigitaj radiatoroj ĉefe malvarmigas elektronikajn aparatojn per natura malvarmigo, kaj ilia agado de varmodisipado plejparte dependas de la dikeco de la naĝiloj de varmo disipado, la tonalto de la naĝiloj, la alteco de la naĝiloj kaj la longo de la naĝiloj de varmo disipado. laŭ la direkto de malvarmiga aerfluo.Por natura varmo disipado, ju pli granda estas la efika varmo disipa areo, des pli bone.La plej rekta maniero estas redukti la naĝilinterspacigon kaj pliigi la nombron da naĝiloj, sed la interspaco inter la naĝiloj estas sufiĉe malgranda por influi la limtavolon de natura konvekcio.Post kiam la limtavoloj de la apudaj naĝilmuroj konverĝas, la aerrapideco inter la naĝiloj falos akre, kaj la varmodisipa efiko ankaŭ falos akre.Tra la simula kalkulo kaj prova detekto de la termika agado de la aero-malvarmigita radiatoro, kiam la varmodisipa naĝillongo estas 100 mm kaj la varmoflua denseco estas 0,1 W/cm2, la varmodisipa efiko de malsama naĝilinterspaco estas montrita en Figuro 4. La plej bona filmdistanco estas ĉirkaŭ 8.0 mm.Se la longo de la malvarmigaj naĝiloj pliiĝas, la optimuma naĝilinterspaco fariĝos pli granda.
Fig.4.Rilato inter substrata temperaturo kaj naĝilinterspaco
2.1.2 Malvola konvekcia malvarmigo
La strukturaj parametroj de la ondumita aero-malvarmigita radiatoro estas naĝilalto 98 mm, naĝillongo 400 mm, naĝildikeco 4 mm, naĝilinterspacigo 4 mm, kaj malvarmiga aero alfronta rapideco 8 m/s.Ondumita aermalvarmigita radiatoro kun varmofluodenseco de 2.38 W/cm2estis submetita al provo de plialtiĝo de temperaturo.La testrezultoj montras, ke la temperaturaltiĝo de la radiatoro estas 45 K, la premoperdo de la malvarmiga aero estas 110 Pa, kaj la varmodissipado per unuovolumeno estas 245 kW/m.3.Krome, la unuformeco de la potenca komponento munta surfaco estas malbona, kaj ĝia temperaturdiferenco atingas ĉirkaŭ 10 °C.Nuntempe, por solvi ĉi tiun problemon, kupraj varmotuboj kutime estas entombigitaj sur la instala surfaco de la aero-malvarmigita radiatoro, tiel ke la temperatur-unuformeco de la potenca instalaĵsurfaco povas esti signife plibonigita en la direkto de la varmotubo metado, kaj la efiko ne estas evidenta en la vertikala direkto.Se vaporĉambra teknologio estas uzata en la substrato, la totala temperaturunuformeco de la potenca komponento munta surfaco povas esti kontrolita ene de 3 °C, kaj la temperaturaltiĝo de la varmolavujo ankaŭ povas esti reduktita certagrade.Tiu ĉi provpeco povas esti reduktita je ĉirkaŭ 3 °C.
Uzante termikan simulan kalkulprogramaron, sub la samaj eksteraj kondiĉoj, la simula kalkulo de rekta dento kaj ondaj malvarmigaj naĝiloj estas efektivigita, kaj la rezultoj estas montritaj en Figuro 5. La temperaturo de la munta surfaco de la potenca aparato kun rekta-denta malvarmigo. naĝiloj estas 153.5 °C, kaj tiu de ondigitaj malvarmigaj naĝiloj estas 133.5 °C.Tial, la malvarmiga kapablo de la ondumita aero-malvarmigita radiatoro estas pli bona ol tiu de la rekta-denta aero-malvarmigita radiatoro, sed la temperatur-unuformeco de la naĝilkorpoj de la du estas relative malbona, kio havas pli grandan efikon al la malvarmiga agado. de la radiatoro.
Fig.5.Temperaturkampo de rektaj kaj ondigitaj naĝiloj
2.2 Plato-naĝilo aero-malvarmigita radiatoro
La strukturaj parametroj de la plat-naĝila aermalvarmigita radiatoro estas jenaj: la alteco de la ventola parto estas 100 mm, la longo de la naĝiloj estas 240 mm, la interspaco inter la naĝiloj estas 4 mm, la alflua rapido. de la malvarmiga aero estas 8 m/s, kaj la varmofluodenseco estas 4.81 W/cm2.La temperaturaltiĝo estas 45 °C, la malvarmiga aerpremperdo estas 460 Pa, kaj la varmodissipado po unuo volumeno estas 374 kW/m3.Kompare kun la ondumita aero-malvarmigita radiatoro, la varmodissipa kapablo po unuo volumeno estas pliigita je 52,7%, sed la aerpremperdo ankaŭ estas pli granda.
2.3 Ŝovelilo dento aero-malvarmigita radiatoro
Por kompreni la termikan rendimenton de la aluminia ŝoveldenta radiatoro, la naĝila alteco estas 15 mm, la naĝila longo estas 150 mm, la naĝila dikeco estas 1 mm, la naĝila interspaco estas 1 mm, kaj la malvarmiga aero fronte. rapido estas 5,4 m/s.Ŝoveldenta aermalvarmigita radiatoro kun varmfluodenseco de 2.7 W/cm2estis submetita al provo de plialtiĝo de temperaturo.La testrezultoj montras, ke la temperaturo de la surfaco de muntado de la radiatora potenca elemento estas 74,2 °C, la temperaturaltiĝo de la radiatoro estas 44,8K, la perdo de malvarmiga aerpremo estas 460 Pa, kaj la varmo disipado po unuo de volumeno atingas 4570 kW/m.3.
3 Konkludo
Per la supraj testrezultoj, la sekvaj konkludoj povas esti tiritaj.
(1) La malvarmiga kapablo de la aero-malvarmigita radiatoro estas ordigita laŭ alta kaj malalta: ŝovel-denta aero-malvarmigita radiatoro, plat-naĝila aero-malvarmigita radiatoro, ondumita aero-malvarmigita radiatoro, kaj rekta-denta aero-malvarmigita radiatoro.
(2) La temperaturdiferenco inter la naĝiloj en la ondumita aero-malvarmigita radiatoro kaj la rekta-denta aero-malvarmigita radiatoro estas relative granda, kiu havas grandan efikon al la malvarmiga kapablo de la radiatoro.
(3) La natura aero-malvarmigita radiatoro havas la plej bonan naĝilinterspacon, kiu povas esti akirita per eksperimento aŭ teoria kalkulo.
(4) Pro la forta malvarmiga kapablo de la ŝovel-denta aero-malvarmigita radiatoro, ĝi povas esti uzata en elektronika ekipaĵo kun alta loka varmofluo-denseco.
Fonto: Mekanika kaj Elektra Inĝenierado Teknologio Volumo 50 Numero 06
Aŭtoroj: Sun Yuanbang, Li Feng, Wei Zhiyu, Kong Lijun, Wang Bo, CRRC Dalian Locomotive Research Institute Co., Ltd.
malgarantio
La ĉi-supra enhavo venas de publikaj informoj en la Interreto kaj estas uzata nur por komunikado kaj lernado en la industrio.La artikolo estas la sendependa opinio de la aŭtoro kaj ne reprezentas la pozicion de DONGXU HYDRAULICS.Se estas problemoj pri la enhavo de la verko, kopirajto ktp., bonvolu kontakti nin ene de 30 tagoj post la publikigo de ĉi tiu artikolo, kaj ni tuj forigos la koncernan enhavon.
Foshan Nanhai Dongxu Hidraŭlika Maŝinaro Co., Ltd.havas tri filiojn:Jiangsu Helike Fluid Technology Co., Ltd., Guangdong Kaidun Fluid Transmission Co., Ltd., kajGuangdong Bokade Radiator Material Co., Ltd.
La holdingo deFoshan Nanhai Dongxu Hydraulic Machinery Co., Ltd.: Ningbo Fenghua n-ro 3 Hidraŭlika Fabriko de Partoj, ktp.
Foshan Nanhai Dongxu Hidraŭlika Maŝinaro Co., Ltd.
&Jiangsu Helike Fluid Technology Co., Ltd.
MAIL: Jaemo@fsdxyy.com
TTT-ejo: www.dxhydraulics.com
WHATSAPP/SKYPE/TEL/WECHAT: +86 139-2992-3909
ALDONU: Fabriko-Konstruaĵo 5, Areo C3, Xingguangyuan-Industria Bazo, Yanjiang Suda Vojo, Luocun Street, Nanhai Distrikto, Foshan-urbo, Gŭangdonga Provinco, Ĉinio 528226
& n-ro 7 Xingye Road, Zhuxi Industria Koncentra Zono, Zhoutie Town, Yixing City, Jiangsu Provinco, Ĉinio
Afiŝtempo: Mar-27-2023