Տեխնիկական նորություններ|Ուժային էլեկտրոնիկայի սարքերի օդային հովացվող ռադիատորի ջերմափոխանակման տեխնոլոգիայի հետազոտություն

 վերացական

Նպատակ ունենալով էլեկտրաէներգիայի էլեկտրաէներգիայի սարքերի ջերմության ցրման պահանջներին՝ խորությամբ ուսումնասիրվել է օդային հովացվող ռադիատորների ջերմափոխանակման տեխնոլոգիան դրանց հովացման համար:Էլեկտրաէներգիայի սարքի հովացման համար օդային հովացվող ռադիատորի կառուցվածքային բնութագրերի և տեխնիկական պահանջների համաձայն՝ իրականացվում են տարբեր կառուցվածքներով օդային հովացվող ռադիատորի ջերմային աշխատանքի փորձարկումներ, իսկ օժանդակ ստուգման համար օգտագործվում է սիմուլյացիոն հաշվարկային ծրագիրը:Ի վերջո, ջերմաստիճանի բարձրացման նույն փորձարկման արդյունքների համաձայն, համեմատվել են տարբեր կառուցվածք ունեցող օդային հովացվող ռադիատորների բնութագրերը ճնշման կորստի, միավորի ծավալով ջերմության ցրման և ուժային սարքի մոնտաժային մակերեսների ջերմաստիճանի միատեսակության առումով:Հետազոտության արդյունքները հղում են տալիս նմանատիպ կառուցվածքային օդով հովացվող ռադիատորների նախագծման համար:

 

Հիմնաբառեր:ռադիատոր;օդի սառեցում;ջերմային կատարում;ջերմային հոսքի խտությունը 

Տեխնիկական նորություններ|Ուժային էլեկտրոնիկայի սարքերի օդային հովացվող ռադիատորի ջերմափոխանակման տեխնոլոգիայի հետազոտություն (1) Տեխնիկական նորություններ|Ուժային էլեկտրոնիկայի սարքերի օդային հովացվող ռադիատորի ջերմափոխանակման տեխնոլոգիայի հետազոտություն (2)

0 Նախաբան

Էլեկտրաէներգիայի էլեկտրոնիկայի գիտության և տեխնոլոգիայի գիտական ​​զարգացման հետ մեկտեղ, ուժային էլեկտրոնիկայի ուժային սարքերի կիրառումը ավելի լայն է:Էլեկտրոնային սարքերի ծառայության ժամկետը և կատարումը որոշում է սարքի աշխատանքը և էլեկտրոնային սարքի աշխատանքային ջերմաստիճանը, այսինքն՝ ռադիատորի ջերմային փոխանցման հզորությունը, որն օգտագործվում է էլեկտրոնային սարքից ջերմությունը ցրելու համար:Ներկայումս 4 Վտ/սմ2-ից պակաս ջերմային հոսքի խտությամբ էլեկտրաէներգիայի էլեկտրոնային սարքավորումներում օգտագործվում են օդային հովացման համակարգերի մեծ մասը:ջերմատախտակ.

Zhang Liangjuan et al.օգտագործեց FloTHERM-ը օդով հովացվող մոդուլների ջերմային մոդելավորում անցկացնելու համար և փորձարարական թեստի արդյունքներով ստուգեց սիմուլյացիայի արդյունքների հուսալիությունը և միևնույն ժամանակ փորձարկեց տարբեր սառը թիթեղների ջերմության ցրման արդյունավետությունը:

Յանգ Ջինգշանը որպես հետազոտության առարկա ընտրեց օդով հովացվող երեք սովորական ռադիատորներ (այսինքն՝ ուղիղ լողակով ռադիատորներ, ուղղանկյուն ալիքային ռադիատորներ՝ լցված մետաղական փրփուրով և շառավղային լողակով ռադիատորներ) և օգտագործեց CFD ծրագրակազմը՝ ռադիատորների ջերմության փոխանցման հզորությունը բարձրացնելու համար:Եվ օպտիմալացրեք հոսքի և ջերմության փոխանցման համապարփակ կատարումը:

Wang Changchang-ը և մյուսները օգտագործեցին FLoTHERM ջերմության արտանետման սիմուլյացիոն ծրագրաշարը օդով հովացվող ռադիատորի ջերմության ցրման արդյունավետությունը մոդելավորելու և հաշվարկելու համար՝ համակցված համեմատական ​​վերլուծության փորձարարական տվյալների հետ և ուսումնասիրեցին այնպիսի պարամետրերի ազդեցությունը, ինչպիսիք են հովացման քամու արագությունը, ատամների խտությունը և բարձրությունը օդային հովացվող ռադիատորի ջերմության ցրման կատարման վրա:

Shao Qiang et al.հակիրճ վերլուծել է օդի հարկադիր սառեցման համար անհրաժեշտ հղման օդի ծավալը՝ որպես օրինակ վերցնելով ուղղանկյուն շերտավոր ռադիատորը.Ռադիատորի կառուցվածքային ձևի և հեղուկների մեխանիկայի սկզբունքների հիման վրա ստացվել է հովացման օդային խողովակի քամու դիմադրության գնահատման բանաձևը.օդափոխիչի PQ բնութագրական կորի համառոտ վերլուծության հետ համատեղ՝ օդափոխիչի իրական աշխատանքային կետը և օդափոխման օդի ծավալը կարելի է արագ ձեռք բերել:

Պան Շուջին հետազոտության համար ընտրեց օդով հովացվող ռադիատորը և հակիրճ բացատրեց ջերմության արտանետման հաշվարկի, ռադիատորի ընտրության, օդով հովացվող ջերմության արտանետման հաշվարկի և օդափոխիչի ընտրության քայլերը ջերմության ցրման դիզայնում, և ավարտեց օդով հովացվող ռադիատորի պարզ դիզայնը:Օգտագործելով ICEPAK ջերմային սիմուլյացիայի ծրագրաշարը, Liu Wei et al.իրականացրել է ռադիատորների քաշի նվազեցման նախագծման երկու մեթոդների համեմատական ​​վերլուծություն (փեղկերի տարածության ավելացում և լողակների բարձրության նվազեցում):Այս հոդվածը ներկայացնում է համապատասխանաբար պրոֆիլի, բահի ատամի և ափսեով օդային հովացվող ռադիատորների կառուցվածքը և ջերմության ցրման կատարումը:

 

1 Օդային հովացվող ռադիատորի կառուցվածք

1.1 Սովորաբար օգտագործվող օդային հովացման ռադիատորներ

Ընդհանուր օդային հովացվող ռադիատորը ձևավորվում է մետաղի մշակման արդյունքում, և հովացման օդը հոսում է ռադիատորի միջով՝ էլեկտրոնային սարքի ջերմությունը տարածելու մթնոլորտային միջավայր:Ընդհանուր մետաղական նյութերի շարքում արծաթն ունի ամենաբարձր ջերմային հաղորդունակությունը՝ 420 Վտ/մ*Կ, սակայն այն թանկ է.

Պղնձի ջերմային հաղորդունակությունը 383 Վտ/մ· Կ է, որը համեմատաբար մոտ է արծաթի մակարդակին, սակայն մշակման տեխնոլոգիան բարդ է, արժեքը բարձր է, իսկ քաշը՝ համեմատաբար ծանր;

6063 ալյումինի համաձուլվածքի ջերմահաղորդունակությունը 201 Վտ/մ· Կ է: Այն էժան է, ունի լավ մշակման բնութագրեր, հեշտ մակերեսային մշակում և բարձր ծախսերի կատարողականություն:

Հետևաբար, ընթացիկ հիմնական օդային հովացվող ռադիատորների նյութը սովորաբար օգտագործում է այս ալյումինե խառնուրդը:Նկար 1-ը ցույց է տալիս երկու սովորական օդով հովացվող ջերմատախտակ:Սովորաբար օգտագործվող օդային հովացման ռադիատորի մշակման մեթոդները հիմնականում ներառում են հետևյալը.

(1) Ալյումինե խառնուրդի գծում և ձևավորում, ջերմության փոխանցման տարածքը մեկ միավորի ծավալով կարող է հասնել մոտ 300 մ2/m3, իսկ հովացման մեթոդներն են բնական հովացումը և հարկադիր օդափոխման հովացումը.

(2) Ջերմային լվացարանը և ենթաշերտը միասին դրված են, և ջերմատախտակն ու ենթաշերտը կարող են միացվել գամման, էպոքսիդային խեժի միացման, եռակցման եռակցման, զոդման և այլ գործընթացների միջոցով:Բացի այդ, ենթաշերտի նյութը կարող է լինել նաև պղնձի համաձուլվածք:Ջերմային փոխանցման տարածքը մեկ միավորի ծավալով կարող է հասնել մոտ 500 մ2/մ3, իսկ հովացման մեթոդներն են բնական հովացումը և հարկադիր օդափոխության հովացումը.

(3) Թիակի ատամի ձևավորումը, այս տեսակի ռադիատորը կարող է վերացնել ջերմային դիմադրությունը ջերմատախտակի և ենթաշերտի միջև, ջերմատախտակի միջև հեռավորությունը կարող է լինել 1,0 մմ-ից պակաս, իսկ ջերմափոխանակման տարածքը մեկ միավորի ծավալով կարող է հասնել մոտ 2 500-ի: մ2/m3.Մշակման մեթոդը ներկայացված է Նկար 2-ում, իսկ հովացման մեթոդը հարկադիր օդային սառեցումն է:

Տեխնիկական նորություններ|Ուժային էլեկտրոնիկայի սարքերի օդային հովացվող ռադիատորի ջերմափոխանակման տեխնոլոգիայի հետազոտություն (3)

 

Նկ. 1. Սովորաբար օգտագործվող օդով սառեցված ջերմատախտակ

Տեխնիկական նորություններ|Ուժային էլեկտրոնիկայի սարքերի օդային հովացվող ռադիատորի ջերմափոխանակման տեխնոլոգիայի հետազոտություն (4)

Նկ. 2. Թիակի ատամի օդային հովացմամբ ռադիատորի մշակման մեթոդ

1.2 Օդային հովացվող ռադիատոր՝ թիթեղով

Օդային հովացվող ռադիատորը օդային հովացվող ռադիատորի մի տեսակ է, որը մշակվում է մի քանի մասերի եռակցման միջոցով:Այն հիմնականում բաղկացած է երեք մասից, ինչպիսիք են ջերմատախտակը, կողային թիթեղը և հիմքը:Դրա կառուցվածքը ներկայացված է Նկար 3-ում: Սառեցման լողակները կարող են ընդունել հարթ լողակներ, ծալքավոր լողակներ, ցցված լողակներ և այլ կառուցվածքներ:Հաշվի առնելով կողոսկրերի եռակցման գործընթացը՝ կողոսկրերի, ջերմատախտակների և հիմքերի համար ընտրվում են 3 սերիայի ալյումինե նյութեր, որոնք ապահովում են ափսեով օդային հովացվող ռադիատորի եռակցումը:Ջերմության փոխանցման տարածքը մեկ միավորի ծավալով ափսեով օդային հովացվող ռադիատորի կարող է հասնել մոտ 650 մ2/մ3, իսկ հովացման մեթոդներն են բնական հովացումը և հարկադիր օդափոխման հովացումը:

Տեխնիկական նորություններ|Ուժային էլեկտրոնիկայի սարքերի օդային հովացվող ռադիատորի ջերմափոխանակման տեխնոլոգիայի հետազոտություն (5)

 

Նկ. 3. Օդային հովացվող ռադիատոր՝ թիթեղներով

2 Տարբեր օդային հովացվող ռադիատորների ջերմային կատարումը

2.1Սովորաբար օգտագործված պրոֆիլային օդային հովացման ռադիատորներ

2.1.1 Բնական ջերմության արտանետում

Սովորաբար օգտագործվող օդային հովացվող ռադիատորները հիմնականում հովացնում են էլեկտրոնային սարքերը բնական հովացման միջոցով, և դրանց ջերմության արտանետման արդյունավետությունը հիմնականում կախված է ջերմության ցրման լողակների հաստությունից, լողակների բարձրությունից, լողակների բարձրությունից և ջերմության ցրման լողակների երկարությունից: հովացման օդի հոսքի ուղղությամբ:Բնական ջերմության արտանետման համար որքան մեծ լինի ջերմության ցրման արդյունավետ տարածքը, այնքան լավ:Ամենաուղղակի ճանապարհը լողակների միջակայքի կրճատումն ու լողակների քանակի ավելացումն է, սակայն լողակների միջև եղած բացը բավական փոքր է, որպեսզի ազդի բնական կոնվեկցիայի սահմանային շերտի վրա:Երբ հարևան լողակների պատերի սահմանային շերտերը միանում են, լողակների միջև օդի արագությունը կտրուկ կնվազի, և ջերմության ցրման էֆեկտը նույնպես կտրուկ կնվազի:Օդային հովացվող ռադիատորի ջերմային աշխատանքի սիմուլյացիոն հաշվարկի և փորձնական հայտնաբերման միջոցով, երբ ջերմության ցրման եզրի երկարությունը 100 մմ է, իսկ ջերմային հոսքի խտությունը՝ 0,1 Վտ/սմ։2, լողակների տարբեր տարածությունների ջերմության ցրման էֆեկտը ներկայացված է Նկար 4-ում: Ֆիլմի լավագույն հեռավորությունը մոտ 8,0 մմ է:Եթե ​​հովացման լողակների երկարությունը մեծանա, ապա լողակների օպտիմալ տարածությունը ավելի մեծ կդառնա:

Տեխնիկական նորություններ|Ուժային էլեկտրոնիկայի սարքերի օդային հովացվող ռադիատորի ջերմափոխանակման տեխնոլոգիայի հետազոտություն (6)

 

Նկ.4.Ենթաշերտի ջերմաստիճանի և լողակների միջև եղած կապը
  

2.1.2 Հարկադիր կոնվեկցիոն սառեցում

Ծալքավոր օդով հովացվող ռադիատորի կառուցվածքային պարամետրերն են՝ լողակի բարձրությունը՝ 98 մմ, լողակի երկարությունը՝ 400 մմ, լողակի հաստությունը՝ 4 մմ, լողակների տարածությունը՝ 4 մմ, և հովացման օդի արագությունը՝ 8 մ/վ:Ծալքավոր օդով հովացվող ռադիատոր՝ 2,38 Վտ/սմ ջերմային հոսքի խտությամբ2ենթարկվել է ջերմաստիճանի բարձրացման փորձաքննության։Փորձարկման արդյունքները ցույց են տալիս, որ ռադիատորի ջերմաստիճանի բարձրացումը 45 Կ է, հովացման օդի ճնշման կորուստը 110 Պա է, իսկ ջերմության արտանետումը մեկ միավորի ծավալով 245 կՎտ/մ է։3.Բացի այդ, ուժային բաղադրիչի ամրացման մակերեսի միատեսակությունը թույլ է, և դրա ջերմաստիճանի տարբերությունը հասնում է մոտ 10 °C-ի:Ներկայումս այս խնդիրը լուծելու համար պղնձե ջերմային խողովակները սովորաբար թաղվում են օդով հովացվող ռադիատորի տեղադրման մակերևույթի վրա, որպեսզի էլեկտրաէներգիայի բաղադրիչի տեղադրման մակերեսի ջերմաստիճանի միատեսակությունը կարող է զգալիորեն բարելավվել ջերմային խողովակի տեղադրման ուղղությամբ, և ուղղահայաց ուղղությամբ ազդեցությունը ակնհայտ չէ:Եթե ​​հիմքում օգտագործվում է գոլորշի խցիկի տեխնոլոգիա, ապա ուժային բաղադրիչի մոնտաժման մակերեսի ընդհանուր ջերմաստիճանի միատեսակությունը կարող է վերահսկվել 3 °C-ի սահմաններում, և ջերմատախտակի ջերմաստիճանի բարձրացումը կարող է նաև որոշակի չափով կրճատվել:Այս փորձարկման կտորը կարող է կրճատվել մոտ 3 °C-ով:

Օգտագործելով ջերմային մոդելավորման հաշվարկային ծրագրակազմ, նույն արտաքին պայմաններում կատարվում է ուղիղ ատամի և ծալքավոր հովացման լողակների մոդելավորման հաշվարկը, և արդյունքները ներկայացված են Նկար 5-ում: Ուղիղ ատամնային սառեցմամբ էլեկտրական սարքի մոնտաժային մակերեսի ջերմաստիճանը: լողակները 153,5 °C են, իսկ ծալքավոր հովացման լողակները՝ 133,5 °C։Հետևաբար, ծալքավոր օդով հովացվող ռադիատորի հովացման հզորությունն ավելի լավն է, քան ուղիղ ատամնավոր օդով հովացվող ռադիատորինը, բայց երկուսի թևերի մարմինների ջերմաստիճանի միատեսակությունը համեմատաբար վատ է, ինչը ավելի մեծ ազդեցություն է ունենում հովացման աշխատանքի վրա։ ռադիատորի.

Տեխնիկական նորություններ|Ուժային էլեկտրոնիկայի սարքերի օդային հովացվող ռադիատորի ջերմափոխանակման տեխնոլոգիայի հետազոտություն (7)

 

Նկ.5.Ուղիղ և ծալքավոր լողակների ջերմաստիճանի դաշտ

2.2 Օդային հովացվող ռադիատոր

Թիթեղով օդային հովացվող ռադիատորի կառուցվածքային պարամետրերը հետևյալն են. օդափոխման մասի բարձրությունը 100 մմ է, լողակների երկարությունը՝ 240 մմ, լողակների միջև հեռավորությունը՝ 4 մմ, հոսքի հոսքի արագությունը։ հովացման օդը 8 մ/վ է, իսկ ջերմային հոսքի խտությունը՝ 4,81 Վտ/սմ։2.Ջերմաստիճանի բարձրացումը 45°C է, հովացման օդի ճնշման կորուստը՝ 460 Պա, իսկ ջերմության ցրումը միավորի ծավալով 374 կՎտ/մ է։3.Ծալքավոր օդով հովացվող ռադիատորի համեմատ, մեկ միավոր ծավալով ջերմության ցրման հզորությունը ավելացել է 52,7%-ով, սակայն օդի ճնշման կորուստը նույնպես ավելի մեծ է:

2.3 Թիակի ատամի օդային հովացման ռադիատոր

Ալյումինե թիակ-ատամ ռադիատորի ջերմային աշխատանքը հասկանալու համար լողակի բարձրությունը 15 մմ է, լողակի երկարությունը՝ 150 մմ, լողակի հաստությունը՝ 1 մմ, լողակի հեռավորությունը՝ 1 մմ, իսկ հովացման օդը գլխիկոր է։ արագությունը 5,4 մ/վ է։2,7 Վտ/սմ ջերմային հոսքի խտությամբ օդային հովացվող ռադիատոր՝ բահով ատամներով2ենթարկվել է ջերմաստիճանի բարձրացման փորձաքննության։Փորձարկման արդյունքները ցույց են տալիս, որ ռադիատորի ուժային տարրի մոնտաժման մակերեսի ջերմաստիճանը 74,2°C է, ռադիատորի ջերմաստիճանի բարձրացումը՝ 44,8 Կ, հովացման օդի ճնշման կորուստը՝ 460 Պա, իսկ ջերմության արտանետումը մեկ միավորի ծավալով հասնում է 4570 կՎտ/մ-ի։3.

3 Եզրակացություն

Վերոնշյալ թեստի արդյունքների միջոցով կարելի է անել հետևյալ եզրակացությունները.

(1) Օդով հովացվող ռադիատորի հովացման հզորությունը դասակարգվում է ըստ բարձր և ցածր՝ թիակ-ատամով օդային հովացվող ռադիատոր, թիթեղով օդային հովացվող ռադիատոր, ծալքավոր օդով հովացվող ռադիատոր և ուղիղ ատամնավոր օդով հովացվող ռադիատոր:

(2) Ծալքավոր օդով հովացվող ռադիատորի և ուղիղ ատամնավոր օդով հովացվող ռադիատորի լողակների միջև ջերմաստիճանի տարբերությունը համեմատաբար մեծ է, ինչը մեծ ազդեցություն ունի ռադիատորի հովացման հզորության վրա:

(3) Բնական օդով հովացվող ռադիատորն ունի լողակների լավագույն հեռավորությունը, որը կարելի է ձեռք բերել փորձի կամ տեսական հաշվարկի միջոցով:

(4) Բահակատամ օդային հովացվող ռադիատորի հզոր հովացման հզորության շնորհիվ այն կարող է օգտագործվել տեղական ջերմային հոսքի բարձր խտությամբ էլեկտրոնային սարքավորումներում:

Աղբյուրը՝ Մեքենաշինության և էլեկտրատեխնիկայի տեխնոլոգիաների հատոր 50, թողարկում 06

Հեղինակներ՝ Sun Yuanbang, Li Feng, Wei Zhiyu, Kong Lijun, Wang Bo, CRRC Dalian Locomotive Research Institute Co., Ltd.

Տեխնիկական նորություններ|Ուժային էլեկտրոնիկայի սարքերի օդային հովացվող ռադիատորի ջերմափոխանակման տեխնոլոգիայի հետազոտություն (8)

 

ժխտում

Վերոնշյալ բովանդակությունը բխում է համացանցի հանրային տեղեկատվությունից և օգտագործվում է միայն ոլորտում հաղորդակցվելու և սովորելու համար:Հոդվածը հեղինակի անկախ կարծիքն է և չի ներկայացնում DONGXU HYDRAULICS-ի դիրքորոշումը։Եթե ​​ստեղծագործության բովանդակության, հեղինակային իրավունքի և այլնի հետ կապված խնդիրներ կան, խնդրում ենք կապվել մեզ հետ այս հոդվածը հրապարակելուց հետո 30 օրվա ընթացքում, և մենք անմիջապես կջնջենք համապատասխան բովանդակությունը:

Տեխնիկական նորություններ|Ուժային էլեկտրոնիկայի սարքերի օդային հովացվող ռադիատորի ջերմափոխանակման տեխնոլոգիայի հետազոտություն (9)

 

Foshan Nanhai Dongxu Hydraulic Machinery Co., Ltd.ունի երեք դուստր ձեռնարկություն.Jiangsu Helike Fluid Technology Co., Ltd., Guangdong Kaidun Fluid Transmission Co., Ltd., ևGuangdong Bokade Radiator Material Co., Ltd.
-ի հոլդինգային ընկերությունըFoshan Nanhai Dongxu Hydraulic Machinery Co., Ltd.: Ningbo Fenghua No. 3 Hydraulic Parts Factoryև այլն։

 

Foshan Nanhai Dongxu Hydraulic Machinery Co., Ltd. 

&Jiangsu Helike Fluid Technology Co., Ltd.

MAIL:  Jaemo@fsdxyy.com

ՎԵԲ՝ www.dxhydraulics.com

WHATSAPP/SKYPE/TEL/WECHAT՝ +86 139-2992-3909

ԱՎԵԼԱՑՆԵԼ. Գործարանային շենք 5, տարածք C3, Xingguangyuan արդյունաբերական բազա, Yanjiang South Road, Luocun Street, Nanhai District, Foshan City, Guangdong Province, Չինաստան 528226

& No. 7 Xingye Road, Zhuxi Industrial Concentration Zone, Zhoutie Town, Yixing City, Jiangsu Province, Չինաստան


Հրապարակման ժամանակը՝ Մար-27-2023