Параметры плавников теплоотводов являются основными факторами, определяющими их производительность, размер, стоимость и надежность.Отличный тепловой дизайн предполагает поиск оптимального баланса между нимиНиже приведено подробное представление о различных параметрах плавника, включая их определения, воздействие и соображения по конструкции.
I. Основные геометрические параметры
Эти параметры напрямую определяют физическую форму и расположение плавников, как показано на рисунке 1 ниже.
Рисунок 1: Геометрические параметры лопаток
1. Пинт Питч (P)
Определение:Расстояние от центра к центру между двумя соседними плавниками.
Влияние:
1- Маленький пич:Больше плавников на единицу объема, большая площадь рассеивания тепла, но повышенное сопротивление воздуха и восприимчивость к накоплению пыли.
2- Большой звук:Более низкое сопротивление воздуха, меньшая склонность к накоплению пыли, но сокращенная общая площадь теплораспределения.
Рассмотрение конструкции:Необходимо найти оптимальный баланс между площадью рассеивания тепла и сопротивлением воздушного потока.
2Высота плавников (H)
Определение:Вертикальная высота плавника от корня до конца.
Влияние:
1- Увеличение роста:Значительно увеличивает площадь рассеивания тепла, тем самым повышая мощность охлаждения.
2Негативные последствия:По мере того, как плавники становятся выше, тепло на кончике становится труднее проводить через основной пластинку,что приводит к снижению эффективности плавника (большая разница температуры между кончиком и корнем)Механическая прочность также снижается, что делает их склонными к вибрации.
Рассмотрение конструкции:Высота должна быть спроектирована в соответствии с высотой и толщиной.
3. Толщина лопаток (δ)
Определение:Толщина самого плавника.
Влияние:
1Увеличение толщины:Упрощает теплопроводность от корня до конца (снижает теплопроводное сопротивление плавника), повышает эффективность плавника.
2Уменьшение толщины:При одном и том же уровне позволяет иметь больше плавников (т.е. меньшее прозрачное расстояние), тем самым увеличивая площадь рассеивания тепла, но также увеличивает сопротивление воздуха.
Рассмотрение конструкции:При достижении легкого веса и миниатюризации используются более тонкие плавники, но необходимо обеспечить осуществимость процесса и прочность конструкции.
4. Внутренний радиус лопатки (R)
Внутренний радиус плавника (R) обеспечивается формой.Чрезмерно маленький R может привести к таким дефектам, как трещины плавников и плоская плоскость после штамповки.
5Угол отклонения перпендикулярности (a)
Угол отклонения (a) оси каждой волновой крышки относительно перпендикуляра основной поверхности.Этот угол обычно контролируется в пределах ±3°Превышение этой нормы приводит к плохому формированию плавников.
6. Форма лопаток
Определение:Макрогеометрическая форма плавника.
Обзор:Плитки бывают различных структурных типов, таких как зубчатые, простые (прямые) и перфорированные.Расширенная площадь поверхности плавника и его способность нарушать поток жидкости определяют способность к теплообмену.
Характеристики простых плавников:Они отличаются длинными прямоугольными плавниками с гладкими стенками. Их теплопередача и характеристики потока аналогичны потоку жидкости в длинных круговых трубах.
Рисунок 2: Прямая лопатка
Характеристики зубчатых плавников:Каналами жидкости делают штампы, чтобы они были неравномерными, увеличивая турбулентность жидкости и повышая процесс теплопередачи.
Рисунок 3: Зазубчатый плавник
Характеристики волнистых плавников:Включает в себя нажимание определенных волновых волн в плоский плавник для стимулирования турбулентности жидкости. Чем плотнее волны и чем больше амплитуда, тем лучше производительность теплопередачи. См. рисунок 4.
Рисунок 4: Волнообразная лопатка
Характеристики перфорированных плавников:Они часто размещаются в разделах распределения ввода/вывода и где происходит изменение фазы жидкости.
Рисунок 5: Перфорированный плавник
II. Производительность и физические параметры лопаток
Эти параметры описывают характеристики работы и физические свойства плавников.
1. Эффективность
Определение:Соотношение фактической теплоотдачи плавника к его идеальной теплоотдаче (при условии, что весь плавник находится при корневой температуре).
Влияние:
1Чем выше, тоньше или изготовлено из менее теплопроводящего материала, тем ниже его эффективность (низшая температура кончика).
2Более высокая эффективность указывает на лучшее использование материала плавника.
Рассмотрение конструкции:Цель состоит в том, чтобы сделать эффективность плавника максимально высокой (обычно желательно > 70-80%).Это означает выбор материалов с хорошей теплопроводностью и рациональное проектирование соотношения высоты и толщины.
2Гидравлический диаметр
Определение:Всеобъемлющий параметр, используемый для описания характеристик каналов потока между плавниками.
Влияние:Определяет характеристики потока и число Рейнольдса (Re) внутри канала, тем самым влияя на коэффициент конвективной теплопередачи и сопротивление потоку.
Рассмотрение конструкции:Инженеры используют его для вычислений динамики жидкостей и теплопередачи.
3Соотношение площади поверхности к объему
Определение:Площадь поверхности рассеивания тепла на единицу объема теплоотвода.
Влияние:Более высокое соотношение указывает на лучшую компактность теплоотвода, что позволяет увеличить мощность охлаждения в ограниченном пространстве.
Рассмотрение конструкции:В применениях с ограниченным пространством (например, ноутбуки, мобильные телефоны) достижение высокого соотношения площади поверхности к объему имеет решающее значение.
Ваше сообщение должно содержать от 20 до 3000 символов!
