abstrakt
Með því að miða að hitadreifingarkröfum rafeindabúnaðar hefur varmaskiptatækni loftkældra ofna til að kæla þá verið rannsökuð ítarlega.Samkvæmt byggingareiginleikum og tæknilegum kröfum loftkælda ofnsins fyrir kælingu rafmagnsbúnaðar eru hitauppstreymiprófanir loftkælda ofnsins með mismunandi uppbyggingu gerðar og uppgerð reiknihugbúnaðurinn er notaður til viðbótarsannprófunar.Að lokum, undir sömu niðurstöðum hitastigsprófunar, voru eiginleikar loftkældra ofna með mismunandi uppbyggingu hvað varðar þrýstingstap, hitaleiðni á rúmmálseiningu og hitajafnvægi uppsetningarflata aflbúnaðar bornir saman.Rannsóknarniðurstöðurnar gefa tilvísun fyrir hönnun sambærilegra loftkældra ofna.
Leitarorð:ofn;loftkæling;hitauppstreymi;hitaflæðisþéttleiki
0 Formáli
Með vísindalegri þróun rafeindatæknivísinda og -tækni er beiting rafeindabúnaðar víðtækari.Það sem ákvarðar endingartíma og afköst rafeindatækja er frammistaða tækisins sjálfs og rekstrarhitastig rafeindabúnaðarins, það er hitaflutningsgeta ofnsins sem notaður er til að dreifa hita frá rafeindatækinu.Sem stendur, í rafeindabúnaði með hitaflæðisþéttleika sem er minni en 4 W/cm2, eru flest loftkældu kælikerfin notuð.hitavaskur.
Zhang Liangjuan o.fl.notaði FloTHERM til að framkvæma hitauppgerð á loftkældum einingum og sannreyndu áreiðanleika uppgerðniðurstaðna með tilraunaprófaniðurstöðum og prófaði hitaleiðniframmistöðu ýmissa köldu platna á sama tíma.
Yang Jingshan valdi þrjá dæmigerða loftkælda ofna (þ.e. beinagna ofna, rétthyrndar rásarofnar fylltar með málmfroðu og geislamyndaðar ofnar) sem rannsóknarhluti og notaði CFD hugbúnað til að auka varmaflutningsgetu ofnanna.Og hámarka alhliða frammistöðu flæðis og hitaflutnings.
Wang Changchang og aðrir notuðu hitaleiðnihermunarhugbúnaðinn FLoTHERM til að líkja eftir og reikna út hitaleiðni frammistöðu loftkælda ofnsins, ásamt tilraunagögnum til samanburðargreiningar, og rannsakað áhrif breytu eins og kælingu vindhraða, tannþéttleika og hæð á hitaleiðni frammistöðu loftkælda ofnsins.
Shao Qiang o.fl.greindi í stuttu máli viðmiðunarloftrúmmálið sem þarf fyrir þvingaða loftkælingu með því að taka rétthyrndan finnofn sem dæmi;byggt á burðarformi ofnsins og meginreglum vökvafræðinnar, var matsformúla fyrir mat á vindviðnám kæliloftrásarinnar fengin;ásamt stuttri greiningu á PQ einkennandi ferli viftunnar, er hægt að fá raunverulegan vinnupunkt og loftrúmmál viftunnar fljótt.
Pan Shujie valdi loftkælda ofninn til rannsókna og útskýrði í stuttu máli skrefin í útreikningi á hitaleiðni, vali á ofni, útreikningi á loftkældum hitaleiðni og vali á viftu í hitaleiðni hönnun og lauk einföldu loftkældu ofnhönnuninni.Með því að nota ICEPAK varmahermunarhugbúnað, Liu Wei o.fl.gerði samanburðargreiningu á tveimur hönnunaraðferðum til að draga úr þyngd fyrir ofna (auka uggabil og minnka uggahæð).Þessi grein kynnir uppbyggingu og hitaleiðni frammistöðu prófíls, spaðatanna og loftkældra ofna með plötulokum.
1 Loftkælt ofnbygging
1.1 Algengt notaðir loftkældir ofnar
Almenni loftkældi ofninn er myndaður með málmvinnslu og kæliloftið streymir í gegnum ofninn til að dreifa hita rafeindabúnaðarins til andrúmsloftsins.Meðal algengra málmefna hefur silfur hæstu hitaleiðni 420 W/m*K, en það er dýrt;
Varmaleiðni kopars er 383 W/m· K, sem er tiltölulega nálægt silfurstigi, en vinnslutæknin er flókin, kostnaðurinn er hár og þyngdin er tiltölulega þung;
Varmaleiðni 6063 álblöndu er 201 W/m· K. Það er ódýrt, hefur góða vinnslueiginleika, auðvelda yfirborðsmeðferð og háan kostnað.
Þess vegna notar efnið í núverandi almennu loftkældu ofnum almennt þessa álblöndu.Mynd 1 sýnir tvo algenga loftkælda hitakökur.Algengar loftkældar vinnsluaðferðir fyrir ofn innihalda aðallega eftirfarandi:
(1) Teikning og mótun úr áli, hitaflutningssvæði á rúmmálseiningu getur náð um 300 m2/m3, og kæliaðferðirnar eru náttúruleg kæling og þvinguð loftræstingarkæling;
(2) Hitavaskurinn og undirlagið eru lagðar saman og hægt er að tengja hitavaskinn og undirlagið með hnoð, epoxýplastefnistengingu, lóðsuðu, lóðun og öðrum ferlum.Að auki getur efnið í undirlaginu einnig verið koparblendi.Hitaflutningssvæði á rúmmálseiningu getur náð um 500 m2/m3 og kæliaðferðirnar eru náttúruleg kæling og þvinguð loftræstingarkæling;
(3) Skófatönn myndast, þessi tegund af ofni getur útrýmt hitauppstreymi milli hitauppsláttar og undirlags, fjarlægðin milli hitauppsláttar getur verið minna en 1,0 mm og hitaflutningsflatarmál á rúmmálseiningu getur náð um 2 500 m2/m3.Vinnsluaðferðin er sýnd á mynd 2 og kæliaðferðin er þvinguð loftkæling.
Mynd 1. Algengt notaður loftkældur hitaskápur
Mynd 2. Vinnsluaðferð á skóflutönn loftkældum ofni
1.2 Plötusnúður loftkældur ofn
Loftkældi ofninn með plötum er eins konar loftkældur ofn sem er unninn með lóðun margra hluta.Það er aðallega samsett úr þremur hlutum eins og hitavaski, rifplötu og grunnplötu.Uppbygging þess er sýnd á mynd 3. Kæliuggar geta tekið upp flatar uggar, bylgjuðar uggar, skjögur uggar og önnur mannvirki.Með hliðsjón af suðuferli rifanna eru 3 röð álefni valin fyrir rifin, hitakössurnar og undirstöðurnar til að tryggja suðuhæfni plötuloka loftkælda ofnsins.Varmaflutningsflatarmál á rúmmálseiningu plötuloka loftkælda ofnsins getur náð um 650 m2/m3 og kæliaðferðirnar eru náttúruleg kæling og þvinguð loftræstingarkæling.
Mynd 3. Plötusnúður loftkældur ofn
2 Hitaafköst ýmissa loftkældra ofnav
2.1Algengt notaðir prófíl loftkældir ofnar
2.1.1 Náttúruleg hitaleiðni
Almennt notaðir loftkældir ofnar kæla aðallega rafeindatæki með náttúrulegri kælingu og hitaleiðni þeirra fer aðallega eftir þykkt hitaleiðniugganna, halla ugganna, hæð ugganna og lengd hitaleiðnilokanna. meðfram stefnu kælandi loftflæðis.Fyrir náttúrulega hitaleiðni, því stærra sem virkt hitaleiðni svæði er, því betra.Beinasta leiðin er að minnka uggabilið og fjölga uggum, en bilið á milli ugganna er nógu lítið til að hafa áhrif á jaðarlag náttúrulegrar varma.Þegar jaðarlög aðliggjandi uggaveggja renna saman mun lofthraði milli ugganna lækka verulega og hitaleiðniáhrifin lækka einnig verulega.Með uppgerð útreikninga og prófunargreiningu á hitauppstreymi loftkælda ofnsins, þegar hitaleiðnilengdin er 100 mm og hitaflæðisþéttleiki er 0,1 W/cm2, hitaleiðniáhrif mismunandi uggabils eru sýnd á mynd 4. Besta filmufjarlægðin er um 8,0 mm.Ef lengd kæliugganna eykst mun ákjósanlegasta bilið stækka.
Mynd.4.Tengsl milli hitastigs undirlags og bils milli ugga
2.1.2 Þvinguð convection kæling
Byggingarfæribreytur bylgjulaga loftkælda ofnsins eru uggahæð 98 mm, uggalengd 400 mm, uggaþykkt 4 mm, uggabil 4 mm og hraði kælilofts 8 m/s.Bylgjupappa loftkældur ofn með hitaflæðisþéttleika upp á 2,38 W/cm2var látin fara í hitahækkunarpróf.Prófunarniðurstöðurnar sýna að hitastig ofnsins er 45 K, þrýstingstap kæliloftsins er 110 Pa og varmadreifing á rúmmálseiningu er 245 kW/m.3.Að auki er einsleitni festingaryfirborðsins fyrir rafmagnsíhlutina léleg og hitamunur hans nær um 10 °C.Sem stendur, til að leysa þetta vandamál, eru koparhitapípur venjulega grafnar á uppsetningaryfirborði loftkælda ofnsins, þannig að hægt sé að bæta hitastig einsleitni uppsetningaryfirborðs rafmagnsíhlutans verulega í átt að lagningu hitapípunnar og áhrifin eru ekki augljós í lóðréttri átt.Ef gufuhólfstækni er notuð í undirlagið er hægt að stjórna heildarhitajafnvægi uppsetningaryfirborðs rafmagnsíhlutans innan 3 °C og einnig er hægt að draga úr hitastigi hitastigsins að vissu marki.Hægt er að minnka þennan prófunarhluta um 3°C.
Með því að nota hitauppgerð reiknihugbúnað, við sömu ytri aðstæður, fer fram hermiútreikningur á beinum tönnum og bylgjupappa kæliuggum, og niðurstöðurnar eru sýndar á mynd 5. Hitastig uppsetningaryfirborðs aflbúnaðarins með beinni tönn kælingu uggar er 153,5 °C og kæliuggar með bylgjupappa er 133,5 °C.Þess vegna er kæligeta bylgjulaga loftkælda ofnsins betri en loftkælda ofnsins með beintenntum, en hitastigsjafnvægi uggahluta þeirra tveggja er tiltölulega léleg, sem hefur meiri áhrif á kælivirkni. af ofninum.
Mynd.5.Hitasvið beinna og bylgjulaga ugga
2.2 Plötusnúður loftkældur ofn
Uppbyggingarbreytur loftkælda ofnsins með plötum eru sem hér segir: hæð loftræstihlutans er 100 mm, lengd ugganna er 240 mm, bilið á milli ugganna er 4 mm, flæðishraði beint á móti. af kæliloftinu er 8 m/s og varmaflæðisþéttleiki er 4,81 W/cm2.Hitastigshækkunin er 45°C, kæliloftþrýstingsfallið er 460 Pa og hitaleiðni á rúmmálseiningu er 374 kW/m3.Í samanburði við bylgjupappa loftkælda ofninn er hitaleiðnigeta á rúmmálseiningu aukin um 52,7%, en loftþrýstingstapið er einnig stærra.
2.3 Skóflatönn loftkældur ofn
Til að skilja hitauppstreymi álskófla-tanna ofnsins er uggahæð 15 mm, uggalengd er 150 mm, uggaþykkt er 1 mm, uggabil er 1 mm og kæliloftið beint á móti. hraði er 5,4 m/s.Loftkældur ofn með skóflutönn með hitaflæðisþéttleika 2,7 W/cm2var látin fara í hitahækkunarpróf.Prófunarniðurstöðurnar sýna að hitastig festingaryfirborðs ofnaflshlutans er 74,2°C, hitastigsaukning ofnsins er 44,8K, kæliloftþrýstingstapið er 460 Pa og varmadreifing á rúmmálseiningu nær 4570 kW/m3.
3 Niðurstaða
Með ofangreindum prófunarniðurstöðum er hægt að draga eftirfarandi ályktanir.
(1) Kæligeta loftkælda ofnsins er flokkuð eftir háum og lágum: loftkældur ofn með skóflutönn, loftkældur ofn með plötum, loftkældur ofn með bylgjupappa og loftkældur ofn með beinni tönn.
(2) Hitastigsmunurinn á uggum í bylgjupappa loftkælda ofninum og beintenntum loftkælda ofninum er tiltölulega mikill, sem hefur mikil áhrif á kæligetu ofnsins.
(3) Náttúrulegur loftkældi ofninn er með besta uggabilið, sem hægt er að fá með tilraunum eða fræðilegum útreikningum.
(4) Vegna mikillar kælingargetu skóflutanna loftkælda ofnsins er hægt að nota það í rafeindabúnaði með háan staðbundinn hitaflæðisþéttleika.
Heimild: Véla- og rafmagnstæknitækni 50. tbl. 06
Höfundar: Sun Yuanbang, Li Feng, Wei Zhiyu, Kong Lijun, Wang Bo, CRRC Dalian Locomotive Research Institute Co., Ltd.
fyrirvari
Ofangreint efni kemur frá opinberum upplýsingum á netinu og er eingöngu notað til samskipta og náms í greininni.Greinin er sjálfstæð skoðun höfundar og táknar ekki afstöðu DONGXU HYDRAULICS.Ef vandamál eru með efni verksins, höfundarrétt o.s.frv., vinsamlegast hafðu samband við okkur innan 30 daga frá birtingu þessarar greinar og við munum eyða viðkomandi efni strax.
Foshan Nanhai Dongxu Hydraulic Machinery Co., Ltd.hefur þrjú dótturfélög:Jiangsu Helike Fluid Technology Co., Ltd., Guangdong Kaidun Fluid Transmission Co., Ltd., ogGuangdong Bokade Radiator Material Co., Ltd.
Eignarhaldsfélagið íFoshan Nanhai Dongxu vökvavélar Co., Ltd.: Ningbo Fenghua nr. 3 vökvahlutaverksmiðja, o.s.frv.
Foshan Nanhai Dongxu Hydraulic Machinery Co., Ltd.
&Jiangsu Helike Fluid Technology Co., Ltd.
MAIL: Jaemo@fsdxyy.com
VEFUR: www.dxhydraulics.com
WHATSAPP/SKYPE/TEL/WECHAT: +86 139-2992-3909
ADD: Verksmiðjubygging 5, svæði C3, Xingguangyuan Industry Base, Yanjiang South Road, Luocun Street, Nanhai District, Foshan City, Guangdong Province, Kína 528226
& nr. 7 Xingye Road, Zhuxi Industrial Concentration Zone, Zhoutie Town, Yixing City, Jiangsu Province, Kína
Pósttími: 27. mars 2023