აბსტრაქტული
ელექტროენერგიის ელექტრო მოწყობილობების სითბოს გაფრქვევის მოთხოვნების გათვალისწინებით, სიღრმისეულად არის შესწავლილი ჰაერით გაგრილებული რადიატორების სითბოს გაცვლის ტექნოლოგია მათი გაგრილებისთვის.ენერგეტიკული მოწყობილობის გაგრილებისთვის ჰაერით გაგრილებული რადიატორის სტრუქტურული მახასიათებლებისა და ტექნიკური მოთხოვნების მიხედვით, ტარდება ჰაერით გაგრილებული რადიატორის თერმული მუშაობის ტესტები სხვადასხვა სტრუქტურით და გამოიყენება სიმულაციური გაანგარიშების პროგრამა დამხმარე გადამოწმებისთვის.დაბოლოს, იმავე ტემპერატურის აწევის ტესტის შედეგების მიხედვით, შედარებულია ჰაერით გაგრილებული რადიატორების მახასიათებლები სხვადასხვა სტრუქტურით წნევის დაკარგვის, სითბოს გაფრქვევის ერთეული მოცულობის და ტემპერატურული ერთგვაროვნების თვალსაზრისით ელექტრო მოწყობილობების სამონტაჟო ზედაპირებზე.კვლევის შედეგები იძლევა მითითებას მსგავსი სტრუქტურული ჰაერით გაგრილებული რადიატორების დიზაინზე.
საკვანძო სიტყვები:რადიატორი;ჰაერის გაგრილება;თერმული შესრულება;სითბოს ნაკადის სიმკვრივე
0 წინასიტყვაობა
ენერგეტიკული ელექტრონიკის მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების მეცნიერული განვითარებით, ელექტროენერგიის ელექტრო მოწყობილობების გამოყენება უფრო ფართოა.რაც განსაზღვრავს ელექტრონული მოწყობილობების მომსახურების ხანგრძლივობას და შესრულებას არის თავად მოწყობილობის მუშაობა და ელექტრონული მოწყობილობის მუშაობის ტემპერატურა, ანუ რადიატორის სითბოს გადაცემის სიმძლავრე, რომელიც გამოიყენება ელექტრონული მოწყობილობიდან სითბოს გასაფანტად.დღეისათვის, ელექტრონულ მოწყობილობებში, რომელთა სითბოს ნაკადის სიმკვრივეა 4 ვტ/სმ2-ზე ნაკლები, გამოიყენება ჰაერის გაგრილების სისტემების უმეტესობა.გამათბობელი.
ჟანგ ლიანჯუანი და სხვ.გამოიყენა FloTHERM ჰაერით გაცივებული მოდულების თერმული სიმულაციის ჩასატარებლად და სიმულაციის შედეგების სანდოობის გადამოწმება ექსპერიმენტული ტესტის შედეგებით და ერთდროულად შეამოწმა სხვადასხვა ცივი ფირფიტების სითბოს გაფრქვევის მოქმედება.
იანგ ჯინშანმა შეარჩია სამი ტიპიური ჰაერით გაგრილებული რადიატორი (ანუ სწორი ფარფლის რადიატორები, მართკუთხა არხის რადიატორები სავსე ლითონის ქაფით და რადიალური ფარფლის რადიატორები) კვლევის ობიექტად და გამოიყენა CFD პროგრამული უზრუნველყოფა რადიატორების სითბოს გადაცემის სიმძლავრის გასაუმჯობესებლად.და გააუმჯობესეთ ნაკადის და სითბოს გადაცემის ყოვლისმომცველი შესრულება.
Wang Changchang და სხვებმა გამოიყენეს სითბოს გაფრქვევის სიმულაციური პროგრამული უზრუნველყოფა FLoTHERM ჰაერით გაგრილებული რადიატორის სითბოს გაფრქვევის შესრულების სიმულაციისთვის და გამოსათვლელად, შედარებითი ანალიზისთვის ექსპერიმენტულ მონაცემებთან ერთად და შეისწავლეს ისეთი პარამეტრების გავლენა, როგორიცაა გაგრილების ქარის სიჩქარე, კბილის სიმკვრივე და სიმაღლე ჰაერით გაგრილებული რადიატორის სითბოს გაფრქვევის შესრულებაზე.
შაო ციანგი და სხვ.მოკლედ გააანალიზა ჰაერის იძულებითი გაგრილებისთვის საჭირო საცნობარო ჰაერის მოცულობა მართკუთხა ფარფლიანი რადიატორის მაგალითად;რადიატორის სტრუქტურული ფორმისა და სითხის მექანიკის პრინციპების საფუძველზე მიღებული იქნა გამაგრილებელი ჰაერგამტარის ქარის წინააღმდეგობის შეფასების ფორმულა;ვენტილატორის PQ დამახასიათებელი მრუდის მოკლე ანალიზთან ერთად, ვენტილატორის რეალური სამუშაო წერტილი და სავენტილაციო ჰაერის მოცულობა შეიძლება სწრაფად მიიღოთ.
პან შუჯიმ აირჩია ჰაერით გაგრილებული რადიატორი კვლევისთვის და მოკლედ ახსნა სითბოს გაფრქვევის გაანგარიშების, რადიატორის არჩევის, ჰაერით გაგრილებული სითბოს გაფრქვევის გაანგარიშების და ვენტილატორის არჩევის საფეხურები სითბოს გაფრქვევის დიზაინში და დაასრულა ჰაერით გაგრილებული რადიატორის მარტივი დიზაინი.ICEPAK თერმული სიმულაციის პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით, Liu Wei et al.ჩაატარა რადიატორების წონის შემცირების დიზაინის ორი მეთოდის შედარებითი ანალიზი (ფარფლების მანძილის გაზრდა და ფარფლების სიმაღლის შემცირება).ეს ნაშრომი წარმოგიდგენთ პროფილის, ყვავი კბილის და ჰაერის გაგრილების რადიატორების სტრუქტურასა და სითბოს გაფრქვევის ეფექტურობას, შესაბამისად.
1 ჰაერით გაგრილებული რადიატორის სტრუქტურა
1.1 ხშირად გამოყენებული ჰაერით გაგრილებული რადიატორები
ჩვეულებრივი ჰაერით გაგრილებული რადიატორი წარმოიქმნება ლითონის დამუშავებით და გამაგრილებელი ჰაერი მიედინება რადიატორის მეშვეობით ელექტრონული მოწყობილობის სითბოს ატმოსფერულ გარემოში გასაფანტად.ჩვეულებრივ ლითონის მასალებს შორის ვერცხლს აქვს ყველაზე მაღალი თბოგამტარობა 420 W/m*K, მაგრამ ძვირია;
სპილენძის თბოგამტარობა არის 383 W/m· K, რაც შედარებით უახლოვდება ვერცხლის დონეს, მაგრამ დამუშავების ტექნოლოგია რთულია, ღირებულება მაღალი და წონა შედარებით მძიმე;
6063 ალუმინის შენადნობის თბოგამტარობა არის 201 W/m· K. ეს არის იაფი, აქვს დამუშავების კარგი მახასიათებლები, ზედაპირის მარტივი დამუშავება და მაღალი ღირებულების შესრულება.
ამიტომ, ამჟამინდელი ძირითადი ჰაერით გაგრილებული რადიატორების მასალა ძირითადად იყენებს ამ ალუმინის შენადნობას.სურათი 1 გვიჩვენებს ორ ჩვეულებრივ ჰაერით გაგრილებულ გამათბობელს.ჰაერით გაგრილებული რადიატორის დამუშავების ყველაზე ხშირად გამოყენებული მეთოდები ძირითადად მოიცავს შემდეგს:
(1) ალუმინის შენადნობის დახატვა და ფორმირება, სითბოს გადაცემის ფართობი ერთეულ მოცულობაზე შეიძლება მიაღწიოს დაახლოებით 300 მ2/m3, ხოლო გაგრილების მეთოდებია ბუნებრივი გაგრილება და იძულებითი ვენტილაციის გაგრილება;
(2) გამათბობელი და სუბსტრატი ერთად არის ჩასმული, ხოლო გამათბობელი და სუბსტრატი შეიძლება იყოს დაკავშირებული მოქლონებით, ეპოქსიდური ფისოვანი შემაერთებელით, შედუღებით შედუღებით, შედუღებით და სხვა პროცესებით.გარდა ამისა, სუბსტრატის მასალა ასევე შეიძლება იყოს სპილენძის შენადნობი.სითბოს გადაცემის ფართობი ერთეულ მოცულობაზე შეიძლება მიაღწიოს დაახლოებით 500 მ2/მ3, ხოლო გაგრილების მეთოდებია ბუნებრივი გაგრილება და იძულებითი ვენტილაციის გაგრილება;
(3) ნიჩბის კბილის ფორმირება, ამ სახის რადიატორს შეუძლია აღმოფხვრას თერმული წინააღმდეგობა გამათბობელსა და სუბსტრატს შორის, გამათბობელს შორის მანძილი შეიძლება იყოს 1.0 მმ-ზე ნაკლები, ხოლო სითბოს გადაცემის ფართობი ერთეულ მოცულობაზე შეიძლება მიაღწიოს დაახლოებით 2 500-ს. მ2/m3.დამუშავების მეთოდი ნაჩვენებია სურათზე 2, ხოლო გაგრილების მეთოდი არის იძულებითი ჰაერის გაგრილება.
ნახ. 1. ჩვეულებრივ გამოყენებული ჰაერით გაგრილებული გამათბობელი
ნახ. 2. ნიჩბის კბილის ჰაერით გაგრილებული რადიატორის დამუშავების მეთოდი
1.2 თეფშიანი ჰაერით გაგრილებული რადიატორი
თეფშიანი ჰაერით გაგრილებული რადიატორი არის ერთგვარი ჰაერით გაგრილებული რადიატორი, რომელიც დამუშავებულია მრავალი ნაწილის შედუღებით.იგი ძირითადად შედგება სამი ნაწილისგან, როგორიცაა გამათბობელი, ნეკნიანი ფირფიტა და ბაზის ფირფიტა.მისი სტრუქტურა ნაჩვენებია სურათზე 3. გამაგრილებელ ფარფლებს შეუძლიათ მიიღონ ბრტყელი ფარფლები, გოფრირებული ფარფლები, სტაგნირებული ფარფლები და სხვა სტრუქტურები.ნეკნების შედუღების პროცესის გათვალისწინებით, არჩეულია 3 სერიის ალუმინის მასალები ნეკნებისთვის, გამათბობელებისთვის და ბაზებისთვის, რათა უზრუნველყოფილი იყოს ფირფიტა-ფინჯანი ჰაერით გაგრილებული რადიატორის შედუღება.ჰაერით გაგრილებული რადიატორის თბოგადაცემის ფართობი ერთეულის მოცულობის ერთეულზე შეიძლება მიაღწიოს დაახლოებით 650 მ2/მ3, ხოლო გაგრილების მეთოდებია ბუნებრივი გაგრილება და იძულებითი ვენტილაციის გაგრილება.
ნახ. 3. თეფშიანი ჰაერით გაგრილებული რადიატორი
2 სხვადასხვა ჰაერით გაგრილებული რადიატორების თერმული შესრულება.v
2.1ჩვეულებრივ გამოყენებული პროფილის ჰაერით გაგრილებული რადიატორები
2.1.1 ბუნებრივი სითბოს გაფრქვევა
ხშირად გამოყენებული ჰაერით გაგრილებული რადიატორები ძირითადად აციებენ ელექტრონულ მოწყობილობებს ბუნებრივი გაგრილებით და მათი სითბოს გაფრქვევის მოქმედება ძირითადად დამოკიდებულია სითბოს გაფრქვევის ფარფლების სისქეზე, ფარფლების სიმაღლეზე, ფარფლების სიმაღლეზე და სითბოს გაფრქვევის ფარფლების სიგრძეზე. გამაგრილებელი ჰაერის ნაკადის მიმართულებით.ბუნებრივი სითბოს გაფრქვევისთვის, რაც უფრო დიდია ეფექტური სითბოს გაფრქვევის ფართობი, მით უკეთესი.ყველაზე პირდაპირი გზაა ფარფლების მანძილის შემცირება და ფარფლების რაოდენობის გაზრდა, მაგრამ ფარფლებს შორის უფსკრული საკმარისად მცირეა, რომ გავლენა მოახდინოს ბუნებრივი კონვექციის სასაზღვრო ფენაზე.მას შემდეგ, რაც მიმდებარე ფარფლების კედლების სასაზღვრო ფენები ერთმანეთს ემთხვევა, ფარფლებს შორის ჰაერის სიჩქარე მკვეთრად დაეცემა და სითბოს გაფრქვევის ეფექტიც მკვეთრად დაეცემა.ჰაერით გაგრილებული რადიატორის თერმული მუშაობის სიმულაციური გაანგარიშებისა და ტესტის გამოვლენის გზით, როდესაც სითბოს გაფრქვევის ფარფლის სიგრძეა 100 მმ და სითბოს ნაკადის სიმკვრივე 0,1 ვტ/სმ.2, ფარფლების სხვადასხვა მანძილის სითბოს გაფრქვევის ეფექტი ნაჩვენებია სურათზე 4. საუკეთესო ფილმის მანძილი არის დაახლოებით 8.0 მმ.თუ გამაგრილებელი ფარფლების სიგრძე იზრდება, ფარფლების ოპტიმალური მანძილი უფრო დიდი გახდება.
ნახ.4.კავშირი სუბსტრატის ტემპერატურასა და ფარფლების დაშორებას შორის
2.1.2 იძულებითი კონვექციის გაგრილება
გოფრირებული ჰაერით გაგრილებული რადიატორის სტრუქტურული პარამეტრებია ფარფლის სიმაღლე 98 მმ, ფარფლის სიგრძე 400 მმ, ფარფლის სისქე 4 მმ, ფარფლების მანძილი 4 მმ და გამაგრილებელი ჰაერის სიჩქარე 8 მ/წმ.გოფრირებული ჰაერით გაგრილებული რადიატორი სითბოს ნაკადის სიმკვრივით 2,38 ვტ/სმ.2ჩაუტარდა ტემპერატურის მომატების ტესტი.ტესტის შედეგები აჩვენებს, რომ რადიატორის ტემპერატურის მატება არის 45 K, გამაგრილებელი ჰაერის წნევის დაკარგვა არის 110 Pa, ხოლო სითბოს გაფრქვევა ერთეულ მოცულობაზე არის 245 კვტ/მ.3.გარდა ამისა, დენის კომპონენტის სამონტაჟო ზედაპირის ერთგვაროვნება ცუდია და მისი ტემპერატურის სხვაობა დაახლოებით 10 °C-ს აღწევს.ამჟამად, ამ პრობლემის გადასაჭრელად, სპილენძის სითბოს მილები ჩვეულებრივ ჩამარხულია ჰაერით გაგრილებული რადიატორის სამონტაჟო ზედაპირზე, რათა მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდეს დენის კომპონენტის სამონტაჟო ზედაპირის ტემპერატურული ერთგვაროვნება სითბოს მილის გაყვანის მიმართულებით და ეფექტი არ არის აშკარა ვერტიკალური მიმართულებით.თუ სუბსტრატში გამოიყენება ორთქლის კამერის ტექნოლოგია, სიმძლავრის კომპონენტის სამონტაჟო ზედაპირის მთლიანი ტემპერატურის ერთგვაროვნება შეიძლება კონტროლდებოდეს 3 °C-ში, ხოლო გამათბობელის ტემპერატურის მატება ასევე შეიძლება გარკვეულწილად შემცირდეს.ეს საცდელი ნაწილი შეიძლება შემცირდეს დაახლოებით 3 °C-ით.
თერმული სიმულაციური გაანგარიშების პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით, იმავე გარე პირობებში, ტარდება სწორი კბილის და გოფრირებული გამაგრილებელი ფარფლების სიმულაციური გამოთვლა და შედეგები ნაჩვენებია სურათზე 5. სწორი კბილის გაგრილებით დენის მოწყობილობის სამონტაჟო ზედაპირის ტემპერატურა. ფარფლები არის 153,5 °C, ხოლო გოფრირებული გაგრილების ფარფლები არის 133,5 °C.აქედან გამომდინარე, გოფრირებული ჰაერით გაგრილებული რადიატორის გაგრილების უნარი უკეთესია, ვიდრე პირდაპირკბილიანი ჰაერით გაგრილებული რადიატორის, მაგრამ ორივეს ფარფლის სხეულების ტემპერატურული ერთგვაროვნება შედარებით დაბალია, რაც უფრო დიდ გავლენას ახდენს გაგრილების მუშაობაზე. რადიატორის.
ნახ.5.სწორი და გოფრირებული ფარფლების ტემპერატურის ველი
2.2 თეფშიანი ჰაერით გაგრილებული რადიატორი
თეფშიანი ჰაერით გაგრილებული რადიატორის სტრუქტურული პარამეტრები შემდეგია: სავენტილაციო ნაწილის სიმაღლე 100 მმ, ფარფლების სიგრძე 240 მმ, ფარფლებს შორის მანძილი 4 მმ, თავდაპირველი ნაკადის სიჩქარე. გამაგრილებელი ჰაერი არის 8 მ/წმ, ხოლო სითბოს ნაკადის სიმკვრივე 4,81 ვტ/სმ.2.ტემპერატურის მატებაა 45°C, გაგრილების ჰაერის წნევის დაკარგვა 460 Pa, ხოლო სითბოს გაფრქვევა ერთეული მოცულობით არის 374 კვტ/მ.3.გოფრირებული ჰაერით გაგრილებულ რადიატორთან შედარებით, სითბოს გაფრქვევის სიმძლავრე ერთეულ მოცულობით გაიზარდა 52,7%-ით, მაგრამ ჰაერის წნევის დანაკარგი ასევე უფრო დიდია.
2.3 ნიჩბის კბილი ჰაერით გაგრილებული რადიატორი
ალუმინის ნიჩბ-კბილთა რადიატორის თერმული მუშაობის გასაგებად, ფარფლის სიმაღლეა 15მმ, ფარფლის სიგრძე 150მმ, ფარფლის სისქე 1მმ, ფარფლის მანძილი 1მმ და გაგრილების ჰაერი თავდაპირველი. სიჩქარე 5,4 მ/წმ.ნიჩბიანი ჰაერით გაგრილებული რადიატორი 2,7 ვტ/სმ სიმკვრივით2ჩაუტარდა ტემპერატურის მომატების ტესტი.ტესტის შედეგები აჩვენებს, რომ რადიატორის დენის ელემენტის სამონტაჟო ზედაპირის ტემპერატურაა 74,2°C, რადიატორის ტემპერატურის მატება 44,8K, გამაგრილებელი ჰაერის წნევის დაკარგვა 460 Pa, ხოლო სითბოს გაფრქვევა ერთეულ მოცულობაზე აღწევს 4570 კვტ/მ.3.
3 დასკვნა
ზემოაღნიშნული ტესტის შედეგების მიხედვით, შესაძლებელია შემდეგი დასკვნების გამოტანა.
(1) ჰაერით გაგრილებული რადიატორის გაგრილების სიმძლავრე დალაგებულია მაღალი და დაბალი მიხედვით: ნიჩბით-კბილიანი ჰაერით გაგრილებული რადიატორი, ფირფიტით გაცივებული რადიატორი, გოფრირებული ჰაერით გაგრილებული რადიატორი და პირდაპირკბილიანი ჰაერით გაგრილებული რადიატორი.
(2) გოფრირებული ჰაერით გაცივებული რადიატორისა და პირდაპირკბილიანი ჰაერით გაგრილებული რადიატორის ფარფლებს შორის ტემპერატურული სხვაობა შედარებით დიდია, რაც დიდ გავლენას ახდენს რადიატორის გაგრილების სიმძლავრეზე.
(3) ბუნებრივ ჰაერით გაცივებულ რადიატორს აქვს საუკეთესო ფარფლების მანძილი, რომლის მიღებაც შესაძლებელია ექსპერიმენტით ან თეორიული გაანგარიშებით.
(4) შოველ-კბილთა ჰაერით გაგრილებული რადიატორის ძლიერი გაგრილების შესაძლებლობის გამო, ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას ელექტრონულ მოწყობილობებში მაღალი ადგილობრივი სითბოს ნაკადის სიმკვრივით.
წყარო: მექანიკური და ელექტროტექნიკის ტექნოლოგიები ტომი 50 ნომერი 06
ავტორები: Sun Yuanbang, Li Feng, Wei Zhiyu, Kong Lijun, Wang Bo, CRRC Dalian Locomotive Research Institute Co., Ltd.
პასუხისმგებლობის უარყოფა
ზემოაღნიშნული შინაარსი მომდინარეობს ინტერნეტში არსებული საჯარო ინფორმაციისგან და გამოიყენება მხოლოდ ინდუსტრიაში კომუნიკაციისა და სწავლისთვის.სტატია ავტორის დამოუკიდებელი აზრია და არ წარმოადგენს DONGXU HYDRAULICS-ის პოზიციას.თუ შეგექმნათ პრობლემები ნაწარმოების შინაარსთან, საავტორო უფლებებთან და ა.შ., გთხოვთ დაგვიკავშირდეთ ამ სტატიის გამოქვეყნებიდან 30 დღის განმავლობაში და ჩვენ დაუყოვნებლივ წავშლით შესაბამის შინაარსს.
Foshan Nanhai Dongxu Hydraulic Machinery Co., Ltd.აქვს სამი შვილობილი კომპანია:Jiangsu Helike Fluid Technology Co., Ltd., Guangdong Kaidun Fluid Transmission Co., Ltd., დაGuangdong Bokade Radiator Material Co., Ltd.
ჰოლდინგი კომპანიაFoshan Nanhai Dongxu Hydraulic Machinery Co., Ltd.: Ningbo Fenghua No. 3 Hydraulic Parts Factoryდა ა.შ.
Foshan Nanhai Dongxu Hydraulic Machinery Co., Ltd.
&Jiangsu Helike Fluid Technology Co., Ltd.
MAIL: Jaemo@fsdxyy.com
ვებგვერდი: www.dxhydraulics.com
WHATSAPP/SKYPE/TEL/WECHAT: +86 139-2992-3909
დამატება: Factory Building 5, Area C3, Xingguangyuan Industry Base, Yanjiang South Road, Luocun Street, Nanhai District, Foshan City, Guangdong Province, ჩინეთი 528226
& No. 7 Xingye Road, Zhuxi Industrial Concentration Zone, Zhoutie Town, Yixing City, Jiangsu Province, ჩინეთი
გამოქვეყნების დრო: მარ-27-2023