Performanse prijenosa topline ploče hlađene tekućinom uglavnom su povezane s koeficijentom konvektivnog prijenosa topline i ujednačenošću površinske temperature izvora topline.
Da li je prijenos topline ploče hlađene tekućinom dovoljno brz, da li je površinska temperatura ujednačena i da li postoji velika lokalna temperaturna razlika su sve pokazatelji za procjenu performansi ploče za hlađenje tekućinom.
Kao što je prikazano na slici, dizajn rebara unutrašnjeg kanala protoka u pločama hlađenim vodom na tržištu ne samo da povećava površinu kontakta između toka vode i površine za rasipanje topline, već i povećava brzinu konvektivnog protoka, čime se povećava konvektivna toplina koeficijent prijenosa i čini ga pogodnijim za odvođenje topline.
Podešavanjem širine protočnih kanala unutar ploče za hlađenje vode, može se povećati koeficijent konvektivnog prijenosa topline. Što je širina uža, to je veći protok rashladnog sredstva i veći je prirodni konvektivni koeficijent prijenosa topline. Osim direktnog mijenjanja širine kanala, kanalu se također može dodati više slojeva rebara kako bi se formirali uži mikrokanali i povećala površina odvođenja topline.
Poboljšanje ujednačenosti površinske temperature izvora topline može započeti optimizacijom dizajna rasporeda protočnih kanala. Kao što je prikazano na slici, nakon optimizacije slike 1, temperaturna razlika na slici 2 smanjena je za 5%, dok je efikasnost prijenosa topline porasla za 39%. Stoga, optimizacija dizajna rasporeda procesa može poboljšati prijenos topline i poboljšati ujednačenost temperature.
Simulacija odvođenja topline
Biće predstavljen ceo proces simulacije odvođenja toplote ploča za hlađenje tečnosti pomoću ANSYS Workbench platforme. U nastavku će se objasniti optimizacijski dizajn ploča za hlađenje tekućinom kroz rezultate simulacije četiri verzije ploča za hlađenje tekućinom A, B, C i D sa različitim strukturama kanala. Prvo, upoređujemo mape oblaka temperature donje ploče:
Iz modela možemo vidjeti da su rebra tečne rashladne ploče A verzije šira i diskontinuirana; Rebra ploče za tečno hlađenje B verzije su uska i diskontinuirana; Širina rebara ploče za tečno hlađenje C-verzije je neujednačena, sa širokim krajevima i uskom sredinom, a takođe je diskontinuirana; Ploča za tekuće hlađenje D-verzije ima usku i kontinuiranu širinu.
Upoređujući mapu temperaturnog oblaka sa odgovarajućom temperaturom tačke, može se utvrditi da je temperatura tečne rashladne ploče četvrte verzije relativno ujednačena na kontaktnom dijelu IGBT ploče. Iako razlika nije značajna, ukupna temperatura A i C sa većim širinama peraja je i dalje nešto niža od temperature B i D sa užim širinama peraja. I sveukupno, C ima najbolji temperaturni efekat, dok D ima visoke lokalne temperature i najgori ukupni temperaturni efekat (karte temperaturnog oblaka druge strane donje ploče i pokrovne ploče također pokazuju slične rezultate). Vidljiva temperatura je povezana sa širinom peraja.
Zatim uporedite mapu oblaka brzine unutar kanala protoka:
Može se vidjeti da je brzina strujanja u kanalima A i C sa većim širinama rebara općenito veća od one u kanalima B i D sa užim širinama rebara. Može se vidjeti da što su rebra šira, to je brzina protoka vode veća, a efekat hlađenja je bolji.
Međutim, trebalo bi da postoji i prostor za protok vode. Zbog prisustva stubova na uglovima A kanala protoka i ujednačene širine rebara, ukupna brzina protoka je veća od C;
Međutim, kontinuirana rebra D imaju ekstremno nisku ili čak stagnirajuću brzinu protoka u nekim područjima, dok diskontinualna rebra A, B i C nemaju takvu situaciju. Dakle, prema karti oblaka brzina može se vidjeti da A ima bolji učinak, dok D ima lošiji učinak.
Posmatrajte i uporedite kroz dijagram poprečnog presjeka vektora brzine:
Može se vidjeti da su, osim lokalnog prekida D, vektori brzine u kanalima protoka ostale tri ploče za hlađenje vode vrlo kontinuirani i normalni. Dakle, rezultat diskontinuiranih peraja je bolji od rezultata kontinuiranih peraja.
Osim toga, druge slike za naknadnu obradu mogu se koristiti za promatranje drugih fizičkih veličina i njihovu analizu, upoređivanje i optimizaciju, što ovdje neće biti dalje opisano. Na osnovu gornje tri analize, može se vidjeti da su A i C relativno dobri, ali je potrebno izvršiti daljnja prilagođavanja s obzirom na stvarnu situaciju obrade i troškove.
Sažetak
Ovaj primjer uglavnom koristi razlike u širini i obliku rebara za optimizaciju, i naravno, širina i oblik kanala protoka i drugih dizajna također se mogu mijenjati radi optimizacije, što naravno rezultira različitim rezultatima. Međutim, bez obzira na dizajn, uticaj postupaka obrade i troškovi se takođe moraju uzeti u obzir.
Popularni tagovi: optimizacija kanala protoka hladnjaka hlađenog tekućinom, Kina, dobavljači, proizvođači, tvornica, prilagođeni, besplatni uzorak, napravljeno u Kini, Һалҡын пластина, Вакуумлы шыйыҡса CooLED плиталары, Вакуум ҡоротҡос шыйыҡса һыуытыу Хитсинк
