abstrak
Ngarahake syarat boros panas piranti listrik elektronik, teknologi ijol-ijolan panas saka radiator sing digawe adhem hawa kanggo pendinginan wis ditliti kanthi jero.Miturut karakteristik struktural lan syarat teknis saka radiator sing digawe adhem hawa kanggo pendinginan piranti daya, tes kinerja termal saka radiator sing digawe adhem hawa kanthi struktur sing beda-beda ditindakake, lan piranti lunak pitungan simulasi digunakake kanggo verifikasi tambahan.Pungkasan, miturut asil tes kenaikan suhu sing padha, karakteristik radiator sing digawe adhem kanthi udhara kanthi struktur sing beda-beda babagan kerugian tekanan, panyebaran panas saben volume unit, lan keseragaman suhu permukaan dipasang piranti daya dibandhingake.Asil riset menehi referensi kanggo desain radiator hawa-cooled struktural padha.
tembung kunci:radiator;pendinginan hawa;kinerja termal;Kapadhetan fluks panas
0 Pambuka
Kanthi perkembangan ilmiah ilmu lan teknologi elektronika daya, aplikasi piranti daya elektronik daya luwih akeh.Sing nemtokake urip layanan lan kinerja piranti elektronik yaiku kinerja piranti kasebut dhewe, lan suhu operasi piranti elektronik, yaiku, kapasitas transfer panas saka radiator sing digunakake kanggo ngilangi panas saka piranti elektronik.Saiki, ing peralatan elektronik daya kanthi kapadhetan fluks panas kurang saka 4 W / cm2, umume sistem pendinginan hawa adhem digunakake.heat sink.
Zhang Liangjuan et al.digunakake FloTHERM kanggo nindakake simulasi termal modul online-digawe adhem, lan verifikasi linuwih saka asil simulasi karo asil test eksperimen, lan dites kinerja boros panas saka macem-macem piring kadhemen ing wektu sing padha.
Yang Jingshan milih telung radiator khas hawa-cooled (yaiku, radiator sirip lurus, radiator saluran persegi panjang sing diisi busa logam, lan radiator sirip radial) minangka obyek riset, lan nggunakake piranti lunak CFD kanggo nambah kapasitas transfer panas radiator.Lan ngoptimalake kinerja lengkap aliran lan transfer panas.
Wang Changchang lan liya-liyane nggunakake piranti lunak simulasi boros panas FLoTHERM kanggo simulasi lan ngitung kinerja boros panas saka radiator sing digawe adhem hawa, digabungake karo data eksperimen kanggo analisis komparatif, lan nyinaoni pengaruh paramèter kayata kacepetan angin pendinginan, Kapadhetan untu lan dhuwur ing kinerja boros panas saka radiator online-digawe adhem.
Shao Qiang et al.nganalisa sedhela volume udara referensi sing dibutuhake kanggo pendinginan hawa sing dipeksa kanthi njupuk radiator sirip persegi panjang minangka conto;adhedhasar wangun struktural radiator lan prinsip mekanika fluida, rumus perkiraan resistensi angin saka saluran udara pendinginan diturunake;digabungake karo analisis Brief saka kurva karakteristik PQ saka penggemar, titik kerja nyata lan volume udhara ventilasi saka penggemar bisa cepet dijupuk.
Pan Shujie milih radiator air-cooled kanggo riset, lan kanthi ringkes nerangake langkah-langkah pitungan boros panas, pilihan radiator, pitungan boros hawa adhem lan pilihan penggemar ing desain boros panas, lan ngrampungake desain radiator sing digawe adhem hawa sing sederhana.Nggunakake piranti lunak simulasi termal ICEPAK, Liu Wei et al.nganakake analisis komparatif saka rong cara desain pengurangan bobot kanggo radiator (nambah jarak sirip lan nyuda dhuwur sirip).Makalah iki ngenalake struktur lan kinerja boros panas saka profil, waos spade lan radiator pendingin udara plate-fin.
1 Struktur radiator sing digawe adhem hawa
1.1 Radiator sing digawe adhem hawa sing umum digunakake
Radiator sing digawe adhem hawa umum dibentuk kanthi pangolahan logam, lan hawa pendinginan mili liwat radiator kanggo ngilangi panas piranti elektronik menyang lingkungan atmosfer.Antarane bahan logam umum, salaka nduweni konduktivitas termal paling dhuwur 420 W / m * K, nanging larang;
Konduktivitas termal tembaga yaiku 383 W / m · K, sing relatif cedhak karo tingkat perak, nanging teknologi pangolahan rumit, biaya dhuwur lan bobote relatif abot;
Konduktivitas termal saka 6063 paduan aluminium yaiku 201 W / m · K. Iku murah, nduweni karakteristik pangolahan sing apik, perawatan permukaan sing gampang, lan kinerja biaya dhuwur.
Mulane, materi saka radiator air-cooled arus utama umume nggunakake wesi aluminium iki.Figure 1 nuduhake loro klelep panas digawe adhem online umum.Cara pangolahan radiator pendingin udara sing umum digunakake kalebu ing ngisor iki:
(1) Aluminium alloy drawing lan mbentuk, area transfer panas saben volume unit bisa tekan bab 300 m2/m3, lan cara cooling yaiku pendinginan alami lan pendinginan ventilasi paksa;
(2) Panas sink lan landasan inlaid bebarengan, lan sink panas lan landasan bisa disambungake dening riveting, ikatan resin epoxy, brazing welding, soldering lan pangolahan liyane.Kajaba iku, materi saka substrat bisa uga wesi tembaga.Wilayah transfer panas saben volume unit bisa tekan udakara 500 m2 / m3, lan metode pendinginan yaiku pendinginan alami lan pendinginan ventilasi paksa;
(3) Shovel waos mbentuk, iki jenis radiator bisa ngilangke resistance termal antarane sink panas lan landasan, jarak antarane sink panas bisa kurang saka 1.0 mm, lan area transfer panas saben volume unit bisa tekan bab 2 500 m2/m3.Cara pangolahan ditampilake ing Gambar 2, lan metode pendinginan yaiku pendinginan udara paksa.
Fig. 1. Umume digunakake air-digawe adhem heat sink
Fig. 2. Cara Processing waos shovel radiator air-cooled
1.2 Radiator udhara sirip-piring
Radiator pendingin udara plate-fin yaiku jinis radiator sing digawe adhem hawa sing diproses kanthi brazing pirang-pirang bagean.Utamane kasusun saka telung bagean kayata heat sink, rib plate lan base plate.Struktur kasebut ditampilake ing Gambar 3. Sirip pendingin bisa nganggo sirip sing rata, sirip bergelombang, sirip staggered lan struktur liyane.Ngelingi proses welding iga, 3 bahan aluminium seri dipilih kanggo iga, sink panas lan dhasar kanggo mesthekake weldability saka radiator udhara cooled plate-fin.Tlatah transfer panas saben volume unit saka radiator hawa-cooled plate-fin bisa tekan udakara 650 m2 / m3, lan cara cooling yaiku pendinginan alami lan pendinginan ventilasi paksa.
Fig. 3. Plate-fin radiator udhara
2 Kinerja termal saka macem-macem radiator digawe adhem onlinev
2.1Umume digunakake profil radiator online-digawe adhem
2.1.1 Disipasi panas alami
Radiator udhara sing umum digunakake utamane piranti elektronik kanthi pendinginan alami, lan kinerja boros panas utamane gumantung saka kekandelan sirip boros panas, jarak sirip, dhuwur sirip, lan dawa sirip boros panas. sadawane arah aliran hawa pendinginan.Kanggo boros panas alami, luwih gedhe area boros panas sing efektif, luwih apik.Cara sing paling langsung yaiku nyuda jarak sirip lan nambah jumlah sirip, nanging celah antarane sirip cukup cilik kanggo mengaruhi lapisan wates konveksi alam.Sawise lapisan wates tembok sirip jejere converge, kecepatan udhara antarane sirip bakal mudhun banget, lan efek boros panas uga bakal mudhun banget.Liwat pitungan simulasi lan deteksi tes kinerja termal saka radiator hawa-digawe adhem, nalika dawa sirip boros panas 100 mm lan Kapadhetan fluks panas 0,1 W / cm.2, efek boros panas saka jarak sirip beda ditampilake ing Figure 4. Jarak film paling apik kira 8,0 mm.Yen dawa sirip pendingin mundhak, jarak sirip sing optimal bakal luwih gedhe.
Gambar 4.Hubungan antarane suhu substrat lan jarak sirip
2.1.2 Peksa convection cooling
Paramèter struktural radiator pendingin udara bergelombang yaiku dhuwur sirip 98 mm, dawa sirip 400 mm, kekandelan sirip 4 mm, jarak sirip 4 mm, lan kecepatan head-on udara 8 m/s.Radiator digawe adhem hawa bergelombang kanthi kapadhetan fluks panas 2,38 W/cm2wis ngalami tes kenaikan suhu.Asil tes nuduhake yen kenaikan suhu radiator yaiku 45 K, mundhut tekanan hawa pendinginan yaiku 110 Pa, lan dissipation panas saben volume unit yaiku 245 kW/m.3.Kajaba iku, uniformity saka lumahing soyo tambah komponèn daya kurang, lan prabédan suhu udakara 10 °C.Saiki, kanggo ngatasi masalah iki, pipa panas tembaga biasane disarèkaké ing lumahing instalasi saka radiator online-digawe adhem, supaya uniformity suhu lumahing instalasi komponen daya bisa Ngartekno apik ing arah mbikak pipe panas, lan efek ora ketok ing arah vertikal.Yen teknologi kamar uap digunakake ing landasan, uniformity suhu sakabèhé saka lumahing soyo tambah komponèn daya bisa kontrol ing 3 °C, lan munggah suhu saka sink panas uga bisa suda kanggo ombone tartamtu.Potongan tes iki bisa dikurangi kira-kira 3 °C.
Nggunakake piranti lunak pitungan simulasi termal, ing kahanan njaba padha, pitungan simulasi saka waos sakcara lan sirip cooling corrugated wis digawa metu, lan asil ditampilake ing Figure 5. Suhu saka lumahing soyo tambah saka piranti daya karo cooling sakcara waos. sirip yaiku 153,5 °C, lan sirip pendingin bergelombang yaiku 133,5 °C.Mulane, kapasitas cooling saka radiator air-cooled corrugated luwih apik tinimbang saka radiator air-cooled straight-toothed, nanging uniformity suhu awak sirip loro punika relatif miskin, kang wis impact luwih ing kinerja cooling. saka radiator.
Gbr.5.Bidang suhu sirip lurus lan corrugated
2.2 Plate-fin radiator digawe adhem hawa
Paramèter struktural saka radiator udhara plate-fin yaiku ing ngisor iki: dhuwur bagean ventilasi yaiku 100 mm, dawa sirip yaiku 240 mm, jarak antarane sirip yaiku 4 mm, kecepatan aliran head-on. saka udhara cooling punika 8 m / s, lan Kapadhetan flux panas 4,81 W / cm2.Kenaikan suhu 45 ° C, mundhut tekanan udara pendinginan yaiku 460 Pa, lan boros panas saben volume unit yaiku 374 kW / m.3.Dibandhingake karo radiator air-cooled corrugated, kapasitas boros panas saben volume unit tambah dening 52,7%, nanging mundhut meksa online uga luwih gedhe.
2.3 Waos shovel radiator digawe adhem hawa
Kanggo ngerti kinerja termal radiator aluminium shovel-tooth, dhuwur sirip 15 mm, dawa sirip 150 mm, kekandelan sirip 1 mm, jarak sirip 1 mm, lan udhara cooling head-on. kacepetan punika 5,4 m / s.Radiator berpendingin hawa shovel-tooth kanthi kapadhetan fluks panas 2,7 W/cm2wis ngalami tes kenaikan suhu.Asil tes nuduhake yen suhu permukaan dipasang unsur daya radiator yaiku 74,2 ° C, kenaikan suhu radiator yaiku 44,8K, mundhut tekanan hawa pendinginan yaiku 460 Pa, lan boros panas saben volume unit tekan 4570 kW / m.3.
3 Kesimpulan
Lumantar asil tes ing ndhuwur, bisa dijupuk kesimpulan ing ngisor iki.
(1) Kapasitas pendinginan radiator sing digawe adhem udhara diurutake miturut dhuwur lan sithik: radiator cooling hawa shovel-tooth, radiator cooled hawa plate-fin, radiator cooled hawa corrugated, lan radiator cooled hawa kanthi untu lurus.
(2) Bentenipun suhu antarane sirip ing radiator air-cooled corrugated lan radiator air-cooled straight-toothed relatif gedhe, kang wis impact gedhe ing kapasitas cooling saka radiator.
(3) Radiator hawa-cooled alami nduweni jarak sirip sing paling apik, sing bisa dipikolehi kanthi eksperimen utawa pitungan teoritis.
(4) Amarga kapasitas cooling kuwat saka shovel-waos radiator air-cooled, bisa digunakake ing peralatan elektronik karo Kapadhetan fluks panas lokal dhuwur.
Sumber: Teknik Mesin dan Teknik Elektro Volume 50 Edisi 06
Pengarang: Sun Yuanbang, Li Feng, Wei Zhiyu, Kong Lijun, Wang Bo, CRRC Dalian Locomotive Research Institute Co., Ltd.
wewaler
Isi ing ndhuwur asale saka informasi umum ing Internet lan mung digunakake kanggo komunikasi lan sinau ing industri.Artikel kasebut minangka pendapat independen penulis lan ora makili posisi DONGXU HYDRAULICS.Yen ana masalah karo isi karya, hak cipta, etc., hubungi kita ing 30 dina nerbitaké artikel iki, lan kita bakal langsung mbusak isi sing cocog.
Foshan Nanhai Dongxu Hydraulic Machinery Co., Ltd.duwe telung anak perusahaan:Jiangsu Helike Fluid Technology Co., Ltd., Guangdong Kaidun Fluid Transmission Co., Ltd., lanGuangdong Bokade Radiator Material Co., Ltd.
Perusahaan induk sakaFoshan Nanhai Dongxu Hydraulic Machinery Co., Ltd.: Ningbo Fenghua No. 3 Hydraulic Parts Factory, lsp.
Foshan Nanhai Dongxu Hydraulic Machinery Co., Ltd.
&Jiangsu Helike Fluid Technology Co., Ltd.
MAIL: Jaemo@fsdxyy.com
WEB: www.dxhydraulics.com
WHATSAPP/SKYPE/TEL/WECHAT: +86 139-2992-3909
ADD: Gedung Pabrik 5, Area C3, Pangkalan Industri Xingguangyuan, Jalan Selatan Yanjiang, Jalan Luocun, Distrik Nanhai, Kota Foshan, Provinsi Guangdong, China 528226
& No. 7 Xingye Road, Zhuxi Industrial Concentration Zone, Zhoutie Town, Yixing City, Jiangsu Province, China
Wektu kirim: Mar-27-2023