Performanța de transfer de căldură a plăcii răcite cu lichid este legată în principal de coeficientul de transfer de căldură convectiv și de uniformitatea temperaturii de suprafață a sursei de căldură.
Dacă transferul de căldură al plăcii răcite cu lichid este suficient de rapid, dacă temperatura suprafeței este uniformă și dacă există o diferență mare de temperatură locală sunt toți indicatori pentru a evalua performanța plăcii de răcire cu lichid.
După cum se arată în figură, proiectarea aripioarelor canalului de curgere intern în plăci răcite cu apă de pe piață nu numai că crește aria de contact dintre fluxul de apă și suprafața de disipare a căldurii, dar crește și viteza de curgere convectivă, crescând astfel căldura convectivă. coeficient de transfer și făcându-l mai propice disipării căldurii.
Prin ajustarea lățimii canalelor de curgere din interiorul plăcii de răcire cu apă, coeficientul de transfer de căldură convectiv poate fi îmbunătățit. Cu cât lățimea este mai îngustă, cu atât debitul de lichid de răcire este mai mare și coeficientul de transfer de căldură convectiv natural este mai mare. Pe lângă schimbarea directă a lățimii canalului, mai multe straturi de aripioare pot fi adăugate la canal pentru a forma microcanale mai înguste și pentru a crește zona de disipare a căldurii.
Îmbunătățirea uniformității temperaturii de suprafață a sursei de căldură poate începe cu optimizarea designului canalului de curgere. După cum se arată în figură, după optimizarea figurii 1, diferența de temperatură din figura 2 a scăzut cu 5%, în timp ce eficiența transferului de căldură a crescut cu 39%. Prin urmare, optimizarea designului aspectului procesului poate îmbunătăți transferul de căldură și poate îmbunătăți uniformitatea temperaturii.
Simularea disipării căldurii
Va fi introdus întregul proces de simulare a disipării căldurii a plăcilor de răcire cu lichid folosind platforma ANSYS Workbench. Următoarele vor explica proiectarea de optimizare a plăcilor de răcire cu lichid prin rezultatele simulării a patru versiuni de plăci de răcire cu lichid A, B, C și D cu structuri de canale diferite. În primul rând, comparăm hărțile norilor de temperatură ale plăcii de jos:
Din model, putem observa că aripioarele plăcii de răcire cu lichid versiunea A sunt mai largi și discontinue; Aripioarele plăcii de răcire cu lichid versiunea B sunt înguste și discontinue; Lățimea aripioarelor plăcii de răcire cu lichid în versiunea C este neuniformă, cu capete largi și mijloc îngust și, de asemenea, discontinuă; Placa de răcire cu lichid versiunea D are o lățime îngustă și continuă.
Comparând harta norului de temperatură cu temperatura punctului corespunzătoare, se poate constata că temperatura plăcii de răcire cu lichid de versiunea a patra este relativ uniformă la partea de contact a plăcii IGBT. Deși diferența nu este semnificativă, temperatura generală a A și C cu lățimi mai mari ale aripioarelor este încă puțin mai mică decât cea a B și D cu lățimi mai înguste ale aripioarelor. Și în general, C are cel mai bun efect de temperatură, în timp ce D are temperaturi locale ridicate și cel mai rău efect general de temperatură (hărțile de nori de temperatură de pe cealaltă parte a plăcii inferioare și a plăcii de acoperire arată, de asemenea, rezultate similare). Temperatura vizibilă este legată de lățimea aripioarelor.
Apoi comparați harta norilor de viteză din interiorul canalului de curgere:
Se poate observa că viteza de curgere în canalele A și C cu lățimi mai mari ale aripioarelor este în general mai mare decât cea din canalele B și D cu lățimi mai înguste ale aripioarelor. Se poate observa că cu cât aripioarele sunt mai late, cu atât viteza de curgere a apei este mai mare și cu atât efectul de răcire este mai bun.
Cu toate acestea, ar trebui să existe și un spațiu pentru curgerea apei. Datorită prezenței coloanelor la colțurile canalului de curgere al lui A și lățimii uniforme a aripioarelor, viteza totală a curgerii este mai rapidă decât C;
Cu toate acestea, aripioarele continue D au o viteză de curgere extrem de scăzută sau chiar stagnantă în unele zone, în timp ce aripioarele discontinue A, B și C nu au o astfel de situație. Prin urmare, conform hărții norilor de viteză, se poate observa că A are un efect mai bun, în timp ce D are un efect mai slab.
Observați și comparați prin diagrama secțiunii transversale a vectorului viteză:
Se poate observa că, cu excepția întreruperii locale a lui D, vectorii viteză în canalele de curgere ale celorlalte trei plăci de răcire cu apă sunt foarte continui și normali. Deci rezultatul aripioarelor discontinue este mai bun decât cel al aripioarelor continue.
În plus, alte imagini de post-procesare pot fi folosite pentru a observa alte cantități fizice și pentru a le analiza, compara și optimiza, care nu vor fi descrise în continuare aici. Pe baza celor trei analize de mai sus, se poate observa că A și C sunt relativ bune, dar trebuie făcute ajustări suplimentare luând în considerare situația reală de procesare și costul.
rezumat
Acest exemplu utilizează în principal diferențele de lățime și formă ale aripioarelor pentru optimizare și, desigur, lățimea și forma canalului de curgere și alte modele pot fi, de asemenea, modificate pentru optimizare, rezultând în mod natural rezultate diferite. Cu toate acestea, indiferent de proiectare, trebuie luate în considerare și impactul procedurilor de procesare și al costurilor.
Tag-uri populare: optimizarea canalului de curgere a radiatorului răcit cu lichid, China, furnizori, producători, fabrică, personalizat, eșantion gratuit, fabricat în China
