S rastúcou integráciou, zložitosťou a inteligenciou energetických zariadení sa počet komponentov neustále zvyšuje a hustota výkonu komponentov sa tiež výrazne zlepšuje.
Keď hustota tepelného toku chladiča presiahne 0,1 W/㎡, bežné vzduchové chladenie už nedokáže splniť požiadavku na odvod tepla a väčšina riešení používa na odvod tepla chladenie kvapalinou. V porovnaní s tradičným vlastným chladením a chladením vzduchom má kvapalinové chladenie výhody silnej tepelnej kapacity, tesnenia a ochrany pred prachom a flexibilného použitia a je široko používané pri odvádzaní tepla energetických produktov.
Princíp činnosti kvapalinového chladenia spočíva v odvádzaní tepla vyžarovaného vysokovýkonnými elektronickými súčiastkami usporiadanými na povrchu kvapalinou chladenej dosky chladivom prúdiacim cez prietokové kanály spracovávané vo vnútri dosky, čím sa dosiahne odvod tepla celého zariadenia. Ako základná súčasť kvapalinového chladiaceho systému, výkon odvodu tepla kvapalinovej chladiacej dosky priamo určuje celkový výkon chladiaceho systému.
Tento článok testoval a analyzoval tri bežné kvapalinou chladené doskové prietokové kanály prostredníctvom experimentov a porovnával schopnosti odvádzania tepla rebrovaných kvapalinou chladených dosiek, valcových kvapalinou chladených dosiek a kvapalinou chladených dosiek s medenými rúrkami.
1. Návrhový model a súvisiace parametre kvapalinovej chladiacej dosky
Tento článok navrhuje tri typy kvapalinových chladiacich dosiek, sú to rebrovaná kvapalinová chladiaca doska, valcová rebrová kvapalinová chladiaca doska a vložená medená rúrková kvapalinová chladiaca doska. Vonkajšie rozmery kvapalinou chladenej studenej dosky sú 300 mm × 227 mm × 22 mm a materiál je hliníková zliatina 6063.
Podľa inžinierskych skúseností je hrúbka rebrovaných rebier vo všeobecnosti 1,5 ~ 3 mm. Vzhľadom na to, že opracovanie je príliš tenké, je ťažké a vákuové spájkovanie vyžaduje určitú hrúbku rebier na spojenie so zadnou krycou doskou, preto sa volí hrúbka rebier 2 mm. Aby sa predišlo nadmernému prietokovému odporu, čistý rozstup rebier je nastavený na 3 mm (všeobecne sa za limit hustoty rebier považuje vzdialenosť zubov hrúbky 1:1).
Podľa inžinierskych skúseností je výška rebier vo všeobecnosti 5 ~ 10 mm. Vzhľadom na to, že čím kratšie sú rebrá, tým menší je prierez prúdenia, tým vyššia je rýchlosť prúdenia a čím väčší je odpor prúdenia, v rámci rozumného konštrukčného rozsahu je výška rebier nastavená na 8 mm.
Priemer valca je vo všeobecnosti 3 ~ 5 mm na základe inžinierskych skúseností. Vzhľadom na to, že najužšia časť šírky kanála je len 20 mm, aby sa zabezpečilo, že v smere šírky úzkeho kanála budú dva valce, je priemer valca navrhnutý na 3 mm. Minimálna svetlá vzdialenosť medzi valcami je nastavená na 3 mm a výška stĺpika je tiež nastavená na 8 mm.
Doska na chladenie kvapaliny z medenej rúrky obsahuje medenú rúrku s vonkajším priemerom 10 mm a hrúbkou steny 1 mm, ktorá je vložená do dosky na chladenie kvapaliny a potom je sploštená a upevnená. Medzi medenú rúrku a kvapalinovú chladiacu dosku je naplnené lepidlo z epoxidovej živice, aby sa znížil kontaktný tepelný odpor.
Rozmery rebrovaných a valcových konštrukcií kvapalinových chladiacich dosiek
Rozmery zabudovaných konštrukcií chladiacich dosiek z medených rúrok
Vnútorný prietokový kanál rebrovanej kvapalinovej chladiacej dosky
Vnútorný prietokový kanál valcovej kvapalinovej chladiacej dosky
Hrúbka kvapalinou chladeného substrátu studenej platne je jednotne navrhnutá tak, aby bola 10 mm, čo môže úplne znížiť difúzny tepelný odpor a zabrániť prerazeniu skrutiek cez vodný kanál.
Rozdelenie zdroja tepla kvapalinou chladenej dosky je znázornené nižšie. Chladiaca doska chladená kvapalinou pozostáva z 5 modulov, ktoré vytvárajú teplo a sú rovnomerne usporiadané na prietokovom kanáli. Nad kvapalinou chladenou doskou sú dva IGBT moduly, každý so spotrebou tepla 600W; Nižšie sú tri diódové moduly, každý so spotrebou tepla 200W a celkovou spotrebou tepla 1800W. Na zlepšenie kontaktného tepelného odporu sa medzi vykurovací modul a chladiacu dosku naplní teplovodivá pasta.
meracieho systému
Hlavný merací systém tejto skúšobnej stolice je znázornený na nasledujúcom obrázku, vrátane merania prietoku, merania tlaku a merania teploty.
Rozloženie bodov merania teploty je znázornené na obrázku. Pre tento experiment bolo usporiadaných celkom 8 bodov merania teploty. Medzi nimi sú T1 až T6 usporiadané na kvapalinovej chladiacej doske a ďalšie dva body sa používajú na meranie vstupnej a výstupnej teploty kvapaliny, ktoré sú usporiadané na trojcestných ventiloch vstupného a výstupného tlakomera. Dôvodom, prečo sú tu teplotné body na meranie prítoku a odtoku vody usporiadané oddelene od kvapalinovej chladiacej dosky, je najmä to, aby neboli ovplyvnené vykurovacím systémom na kvapalinovej chladiacej doske.
testovanie a analýza údajov
Týmto sa testovali tri typy kvapalinou chladených dosiek a získali sa testovacie údaje, ako je uvedené v tabuľkách 1, 2 a 3.
Prostredníctvom analýzy testovacích údajov sa zistilo, že za rovnakých podmienok prietoku a vstupnej teploty je teplota v každom bode merania teploty rebrovanej kvapalinovej chladiacej dosky najnižšia, po ktorej nasleduje valcová kvapalinová chladiaca doska a zapustená medená rúrka. kvapalinová chladiaca doska má najvyššiu teplotu.
Priemerná teplota valcovej kvapalinovej chladiacej dosky je o 2,5 stupňa vyššia ako teplota rebrovanej kvapalinovej chladiacej dosky, priemerná teplota kvapalinovej chladiacej dosky s medenou rúrkou je o 8,5 stupňa vyššia ako teplota rebrovanej kvapalinovej chladiacej dosky a priemerná teplota vloženej medenej trubice kvapalinová chladiaca doska je o 6 stupňov vyššia ako valcová kvapalinová chladiaca doska.
Tabuľka 1 Skúšobné údaje rebrovanej kvapalinovej chladiacej dosky
Tabuľka 2 Skúšobné údaje valcovej kvapalinovej chladiacej dosky
Tabuľka 3 Skúšobné údaje vloženej medenej rúrky na chladenie kvapaliny
záver
Tento článok testoval tri bežné kvapalinou chladené dosky, ktorými sú rebrované kvapalinou chladené dosky, valcové kvapalinou chladené dosky a medené rúrkové kvapalinou chladené dosky, prostredníctvom experimentov.
Po analýze testovacích údajov sa zistilo, že za rovnakých prevádzkových podmienok mala rebrovaná kvapalinou chladená doska najnižšiu testovaciu teplotu a najlepší efekt rozptylu tepla; Valcová kvapalinová chladiaca doska je druhá s priemernou teplotou o 2,5 stupňa vyššou ako je teplota rebrovanej kvapalinovej chladiacej dosky; Kvapalná chladiaca doska typu medenej rúrky má najvyššiu testovaciu teplotu a najhorší efekt rozptylu tepla, s priemernou teplotou o 8,5 stupňa vyššou ako teplota rebrovej chladiacej dosky.
Hoci efekt rozptylu tepla vloženej rúrkovej dosky na chladenie kvapaliny je slabý, náklady na jej spracovanie sú najnižšie spomedzi týchto troch typov dosiek na chladenie kvapaliny. Za predpokladu tepelnej úpravy môže použitie kvapalinovej chladiacej dosky s medenou rúrkou znížiť náklady.
Populárne Tagy: dizajn a analýza prietokového kanála chladenej dosky chladeného kvapalinou, Čína, dodávatelia, výrobcovia, továreň, prispôsobená, bezplatná vzorka, vyrobená v Číne, Chladiace doskové ohrievacie umývadlá, Zložitý plutvový stupeň, Kvapalná studená doska na napájanie, Vákuová spájkavá tekutina studená doska, Vodný studený tanier ohrievací drez, Vodná chladiaca doska s medeným potrubím
