abstrakčiai
Siekiant išsiaiškinti galios elektroninių galios įrenginių šilumos išsklaidymo reikalavimus, nuodugniai ištirta oru aušinamų radiatorių šilumos mainų technologija jiems vėsinti.Pagal galios įrenginių aušinimui skirto oru aušinamo radiatoriaus konstrukcines charakteristikas ir techninius reikalavimus atliekami skirtingų konstrukcijų oru aušinamo radiatoriaus šiluminių charakteristikų bandymai, o pagalbinei patikrai naudojama modeliavimo skaičiavimo programinė įranga.Galiausiai, taikant tuos pačius temperatūros kilimo bandymo rezultatus, buvo palygintos skirtingų konstrukcijų oru aušinamų radiatorių charakteristikos slėgio nuostolių, šilumos išsklaidymo tūrio vienetui ir galios įrenginių montavimo paviršių temperatūros vienodumo požiūriu.Tyrimo rezultatai suteikia pagrindą projektuojant panašius konstrukcinius oru aušinamus radiatorius.
Raktiniai žodžiai:radiatorius;oro aušinimas;šiluminis našumas;šilumos srauto tankis
0 Pratarmė
Moksliškai tobulėjant galios elektronikos mokslui ir technologijoms, galios elektronikos galios prietaisai taikomi plačiau.Elektroninių prietaisų tarnavimo laiką ir našumą lemia paties įrenginio veikimas ir elektroninio prietaiso darbinė temperatūra, tai yra radiatoriaus, naudojamo šilumai iš elektroninio įrenginio, šilumos perdavimo pajėgumas.Šiuo metu galios elektroninėje įrangoje, kurios šilumos srauto tankis mažesnis nei 4 W/cm2, dažniausiai naudojamos oru aušinamos aušinimo sistemos.šilumos kriauklė.
Zhang Liangjuan ir kt.naudojo FloTHERM oru aušinamų modulių šiluminiam modeliavimui atlikti, o modeliavimo rezultatų patikimumą patikrino eksperimentiniais bandymų rezultatais ir tuo pačiu išbandė įvairių šaltų plokščių šilumos išsklaidymo charakteristikas.
Yang Jingshan pasirinko tris tipiškus oru aušinamus radiatorius (ty tiesius radiatorius, stačiakampius kanalinius radiatorius, užpildytus metalinėmis putomis, ir radialinius fin radiatorius) ir panaudojo CFD programinę įrangą, kad padidintų radiatorių šilumos perdavimo pajėgumus.Ir optimizuokite visapusį srauto ir šilumos perdavimo efektyvumą.
Wang Changchang ir kiti panaudojo šilumos išsklaidymo modeliavimo programinę įrangą FLoTHERM, kad imituotų ir apskaičiuotų oru aušinamo radiatoriaus šilumos išsklaidymo efektyvumą, kartu su eksperimentiniais duomenimis lyginamajai analizei, ir ištyrė tokių parametrų kaip vėsinančio vėjo greitis, dantų tankis ir įtaką. oru aušinamo radiatoriaus šilumos išsklaidymo aukštis.
Shao Qiang ir kt.trumpai išanalizavo etaloninį oro tūrį, reikalingą priverstiniam oro aušinimui, kaip pavyzdį paimdamas stačiakampį radiatorių su briaunomis;remiantis radiatoriaus konstrukcine forma ir skysčių mechanikos principais, išvesta aušinimo ortakio vėjo pasipriešinimo įvertinimo formulė;kartu su trumpa ventiliatoriaus PQ charakteristikų kreivės analize galima greitai gauti tikrąjį ventiliatoriaus darbo tašką ir ventiliuojamo oro tūrį.
„Pan Shujie“ tyrimams pasirinko oru aušinamą radiatorių ir trumpai paaiškino šilumos išsklaidymo skaičiavimo, radiatoriaus pasirinkimo, oru aušinamo šilumos sklaidos skaičiavimo ir ventiliatoriaus parinkimo šilumos išsklaidymo projekte žingsnius bei užbaigė paprastą oru aušinamo radiatoriaus konstrukciją.Naudodami ICEPAK šiluminio modeliavimo programinę įrangą, Liu Wei ir kt.atliko lyginamąją dviejų radiatorių svorio mažinimo projektavimo metodų analizę (didinant pelekų atstumą ir mažinant pelekų aukštį).Šiame darbe supažindinama su atitinkamai profilinių, danties ir plokštelinių oru aušinamų radiatorių sandara ir šilumos išsklaidymo charakteristikomis.
1 Oru aušinamo radiatoriaus konstrukcija
1.1 Dažniausiai naudojami oru aušinami radiatoriai
Įprastas oru aušinamas radiatorius susidaro apdirbant metalą, o aušinamasis oras teka per radiatorių, kad elektroninio prietaiso šiluma būtų išsklaidyta į atmosferos aplinką.Iš įprastų metalinių medžiagų sidabras turi didžiausią šilumos laidumą – 420 W/m*K, tačiau jis yra brangus;
Vario šilumos laidumas yra 383 W/m·K, tai yra palyginti artimas sidabro lygiui, tačiau apdirbimo technologija sudėtinga, kaina didelė, o svoris palyginti didelis;
6063 aliuminio lydinio šilumos laidumas yra 201 W/m·K. Jis yra pigus, pasižymi geromis apdirbimo savybėmis, lengvu paviršiaus apdorojimu ir didelėmis sąnaudomis.
Todėl dabartinių pagrindinių oru aušinamų radiatorių medžiagoje paprastai naudojamas šis aliuminio lydinys.1 paveiksle pavaizduoti du įprasti oru aušinami aušintuvai.Dažniausiai naudojami oru aušinamų radiatorių apdorojimo metodai daugiausia yra šie:
(1) Aliuminio lydinio tempimas ir formavimas, šilumos perdavimo plotas tūrio vienetui gali siekti apie 300 m2/m3, o vėsinimo būdai yra natūralus vėsinimas ir priverstinė ventiliacija;
(2) Aušintuvas ir pagrindas yra inkrustuoti kartu, o aušintuvą ir pagrindą galima sujungti kniedijant, epoksidinės dervos klijavimu, suvirinimu kietuoju lydmetaliu, litavimu ir kitais procesais.Be to, pagrindo medžiaga taip pat gali būti vario lydinys.Šilumos perdavimo plotas tūrio vienetui gali siekti apie 500 m2/m3, o vėsinimo būdai yra natūralus vėsinimas ir priverstinis vėdinimas;
(3) Formuojant kastuvo dantį, tokio tipo radiatoriai gali pašalinti šiluminę varžą tarp šilumos kriauklės ir pagrindo, atstumas tarp šilumos kriauklės gali būti mažesnis nei 1,0 mm, o šilumos perdavimo plotas tūrio vienetui gali siekti apie 2 500 m2/m3.Apdorojimo būdas parodytas 2 paveiksle, o aušinimo būdas yra priverstinis aušinimas oru.
1 pav. Dažniausiai naudojamas oru aušinamas aušintuvas
2 pav. Kastuvo danties oru aušinamo radiatoriaus apdorojimo būdas
1.2 Oru aušinamas radiatorius
Plokštelinis oru aušinamas radiatorius yra tam tikras oru aušinamas radiatorius, apdorojamas lituojant iš kelių dalių.Jį daugiausia sudaro trys dalys, tokios kaip šilumos kriauklė, šonkaulių plokštė ir pagrindinė plokštė.Jo struktūra parodyta 3 paveiksle. Aušinimo briaunelės gali turėti plokščias briaunas, banguotas briaunas, laipsniškas pelekus ir kitas konstrukcijas.Atsižvelgiant į briaunų suvirinimo procesą, briaunoms, šilumos kriauklėms ir pagrindams parenkamos 3 serijos aliuminio medžiagos, užtikrinančios oru aušinamo radiatoriaus suvirinamumą.Plokštelinio oru aušinamo radiatoriaus šilumos perdavimo plotas tūrio vienetui gali siekti apie 650 m2/m3, o vėsinimo būdai yra natūralus vėsinimas ir priverstinis vėdinimas.
3 pav. Oru aušinamas radiatorius
2 Įvairių oru aušinamų radiatorių šiluminės charakteristikosv
2.1Dažniausiai naudoti profiliniai oru aušinami radiatoriai
2.1.1 Natūralus šilumos išsiskyrimas
Dažniausiai naudojami oru aušinami radiatoriai daugiausia vėsina elektroninius prietaisus natūraliu aušinimu, o jų šilumos išsklaidymas daugiausia priklauso nuo šilumos išsklaidymo briaunų storio, briaunų žingsnio, pelekų aukščio ir šilumos išsklaidymo briaunų ilgio. aušinimo oro srauto kryptimi.Norint natūraliai išsklaidyti šilumą, kuo didesnis efektyvus šilumos išsklaidymo plotas, tuo geriau.Tiesiausias būdas yra sumažinti atstumą tarp pelekų ir padidinti pelekų skaičių, tačiau tarpas tarp pelekų yra pakankamai mažas, kad paveiktų ribinį natūralios konvekcijos sluoksnį.Kai gretimų pelekų sienelių ribiniai sluoksniai susilieja, oro greitis tarp pelekų smarkiai sumažės, o šilumos išsklaidymo efektas taip pat smarkiai sumažės.Modeliuojant ir bandant aptikti oru aušinamo radiatoriaus šilumines charakteristikas, kai šilumos išsklaidymo briaunos ilgis yra 100 mm, o šilumos srauto tankis yra 0,1 W/cm2, skirtingų pelekų atstumo šilumos išsklaidymo efektas parodytas 4 paveiksle. Geriausias plėvelės atstumas yra apie 8,0 mm.Jei aušinimo briaunų ilgis padidės, optimalus atstumas tarp pelekų padidės.
4 pav.Pagrindo temperatūros ir pelekų atstumo ryšys
2.1.2 Priverstinis konvekcinis aušinimas
Gofruoto oru aušinamo radiatoriaus konstrukciniai parametrai yra 98 mm aukštis, 400 mm ilgis, 4 mm storis, 4 mm atstumas, aušinimo oro greitis 8 m/s.Gofruotas oru aušinamas radiatorius, kurio šilumos srauto tankis 2,38 W/cm2buvo atliktas temperatūros kilimo bandymas.Bandymo rezultatai rodo, kad radiatoriaus temperatūros kilimas yra 45 K, aušinimo oro slėgio nuostoliai yra 110 Pa, o šilumos išsklaidymas tūrio vienetui yra 245 kW/m.3.Be to, galios komponento tvirtinimo paviršiaus vienodumas yra prastas, o jo temperatūrų skirtumas siekia apie 10 °C.Šiuo metu, siekiant išspręsti šią problemą, variniai šilumos vamzdžiai paprastai įkasami ant oru aušinamo radiatoriaus montavimo paviršiaus, kad būtų galima žymiai pagerinti galios komponento montavimo paviršiaus temperatūros vienodumą šilumos vamzdžio klojimo kryptimi ir poveikis nėra akivaizdus vertikalia kryptimi.Jei pagrinde naudojama garų kameros technologija, bendras galios komponento montavimo paviršiaus temperatūros tolygumas gali būti reguliuojamas 3 °C ribose, o šilumos kriauklės temperatūros kilimas taip pat gali būti tam tikru mastu sumažintas.Šį bandinį galima sumažinti maždaug 3 °C.
Naudojant šiluminio modeliavimo skaičiavimo programinę įrangą, esant toms pačioms išorinėms sąlygoms, atliekamas tiesių dantų ir banguotų aušinimo briaunų imitacinis skaičiavimas, o rezultatai pateikti 5 pav. Maitinimo įrenginio su tiesių dantų aušinimu montavimo paviršiaus temperatūra briaunų temperatūra yra 153,5 °C, o gofruotų aušinimo briaunų – 133,5 °C.Todėl gofruoto oru aušinamo radiatoriaus aušinimo galia yra geresnė nei tiesių dantukų oru aušinamo radiatoriaus, tačiau abiejų briaunų korpusų temperatūros vienodumas yra santykinai prastas, o tai turi didesnę įtaką aušinimo našumui. iš radiatoriaus.
5 pav.Tiesių ir gofruotų pelekų temperatūros laukas
2.2 Oru aušinamas radiatorius
Plokštelinio oru aušinamo radiatoriaus konstrukciniai parametrai yra tokie: vėdinimo dalies aukštis 100 mm, briaunų ilgis 240 mm, atstumas tarp briaunų 4 mm, priekinio srauto greitis aušinimo oro greitis yra 8 m/s, o šilumos srauto tankis 4,81 W/cm2.Temperatūra pakyla 45°C, aušinimo oro slėgio nuostoliai 460 Pa, o šilumos išsklaidymas tūrio vienetui yra 374 kW/m.3.Palyginti su gofruotu oru aušinamu radiatoriumi, šilumos išsklaidymo pajėgumas tūrio vienetui padidėja 52,7%, tačiau oro slėgio nuostoliai taip pat yra didesni.
2.3 Kastuvo danties oru aušinamas radiatorius
Norint suprasti aliuminio kastuvinio radiatoriaus šilumines charakteristikas, peleko aukštis yra 15 mm, peleko ilgis 150 mm, peleko storis 1 mm, atstumas tarp pelekų yra 1 mm, o aušinimo oras priešais greitis yra 5,4 m/s.Kastuvo danties oru aušinamas radiatorius, kurio šilumos srauto tankis yra 2,7 W/cm2buvo atliktas temperatūros kilimo bandymas.Bandymo rezultatai rodo, kad radiatoriaus galios elemento tvirtinimo paviršiaus temperatūra yra 74,2°C, radiatoriaus temperatūros kilimas 44,8K, aušinimo oro slėgio nuostoliai 460 Pa, o šilumos išsklaidymas tūrio vienetui siekia 4570 kW/m.3.
3 Išvada
Remiantis aukščiau pateiktais bandymų rezultatais, galima padaryti tokias išvadas.
(1) Oru aušinamo radiatoriaus aušinimo galia skirstoma pagal aukštą ir mažą: oru aušinamas radiatorius su kastuvu, oru aušinamas radiatorius, banguotas oru aušinamas radiatorius ir tiesių dantų oru aušinamas radiatorius.
(2) Temperatūros skirtumas tarp gofruoto oru aušinamo radiatoriaus ir tiesių dantytų oru aušinamo radiatoriaus briaunų yra gana didelis, o tai turi didelę įtaką radiatoriaus aušinimo galiai.
(3) Natūralus oru aušinamas radiatorius turi geriausią atstumą tarp pelekų, kuriuos galima gauti eksperimentu arba teoriniu skaičiavimu.
(4) Dėl didelės kastuvinio danties oru aušinamo radiatoriaus aušinimo galios jį galima naudoti elektroninėje įrangoje su dideliu vietinio šilumos srauto tankiu.
Šaltinis: Mechanikos ir elektros inžinerijos technologijos 50 tomas 06 leidimas
Autoriai: Sun Yuanbang, Li Feng, Wei Zhiyu, Kong Lijun, Wang Bo, CRRC Dalian Locomotive Research Institute Co., Ltd.
atsisakymas
Aukščiau pateiktas turinys gaunamas iš viešos informacijos internete ir naudojamas tik komunikacijai ir mokymuisi pramonėje.Straipsnis yra nepriklausoma autoriaus nuomonė ir neatspindi DONGXU HYDRAULICS pozicijos.Jei kyla problemų dėl kūrinio turinio, autorių teisių ir pan., susisiekite su mumis per 30 dienų nuo šio straipsnio paskelbimo ir mes nedelsdami ištrinsime atitinkamą turinį.
Foshan Nanhai Dongxu Hydraulic Machinery Co., Ltd.turi tris dukterines įmones:Jiangsu Helike Fluid Technology Co., Ltd., Guangdong Kaidun Fluid Transmission Co., Ltd., irGuangdong Bokade Radiator Material Co., Ltd.
Holdingo bendrovėFoshan Nanhai Dongxu Hydraulic Machinery Co., Ltd.: Ningbo Fenghua Nr. 3 hidraulinių dalių gamyklair kt.
Foshan Nanhai Dongxu Hydraulic Machinery Co., Ltd.
&Jiangsu Helike Fluid Technology Co., Ltd.
MAIL: Jaemo@fsdxyy.com
SVETAINE: www.dxhydraulics.com
WHATSAPP/SKYPE/TEL/WECHAT: +86 139-2992-3909
PRIDĖTI: 5 gamyklos pastatas, C3 sritis, Xingguangyuan pramonės bazė, Yanjiang South Road, Luocun gatvė, Nanhai rajonas, Foshan City, Guangdong provincija, Kinija 528226
& Nr. 7 Xingye Road, Zhuxi pramonės koncentracijos zona, Zhoutie miestas, Yixing miestas, Jiangsu provincija, Kinija
Paskelbimo laikas: 2023-03-27