Теплоаеродинамічна ефективність тепловідвідних поверхонь для охолодження елементів електронних пристроїв
Вантажиться...
Дата
2020
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
У статті проведений порівняльний аналіз теплоаеродинамічної ефективності малогабаритних
теплообмінних поверхонь (радіаторів) з різним типом оребрення, які працюють в умовах вимушеної
конвекції. Розглянуті пластинчасто-ребристі, голчасто-штирьові, сітчасто-дротові та пластинчасторозрізні поверхні. Зіставлені поверхні мають приблизно однакові габарити, ребра розміщені на плоскій
основі розміром 70х70 мм, висота ребер складає 35 мм. Розсіювана теплова потужність та швидкість
охолоджуючого потоку змінюються, відповідно, у межах (20 – 80) Вт та (1,5 – 10) м/с, а аеродинамічний
опір складає (5- 75) Па. Досліджені поверхні з пластинчасто-розріним оребренням з кроком між ребрами
6,9; 5,0: 2,5 мм, товщиною ребра 1,4; 0,55 мм, глибиною розрізки від вершини ребра 14; 21; 28 мм і кутами
повороту розрізаних ділянок ребер до набігаючого потоку 30о та 45о
. В якості критеріїв ефективності
вибрані: температура перегріву основи поверхні по відношенню до температури навколишнього
середовища та комплексний параметр αпр·Y, що враховує геометричні та теплофізичні характеристики
поверхонь. Порівняльний аналіз показав, що неповне розрізання пластинчатих ребер і поворот їх
розрізаних частин на певний кут до охолоджуючого потоку призводить до підвищення
теплоаеродинамічної ефективності. Найбільшою тепловою ефективністю серед пластинчасто-розрізних
поверхонь відзначається поверхня з відносною глибиною розрізки hР/h = 0,6, без повороту ділянок ребер (j
= 0), кроком між ребрами s = 2,5 мм і товщиною ребра =0,55 мм. Її ефективність на (20 – 35) % вище,
ніж у гладко-ребристій поверхні з параметрами hР/h = 0; j= 0, s = 2,5 мм, =0,55 мм. Порівняно з
пластинчасто-розрізними поверхнями, що мають інші параметри оребрення, її ефективність в
середньому вище на (50 – 65) %. Голчасто - штирьова поверхня за ефективністю знаходиться трохи
вище за пластинчасто-ребристі з s = 6,9 мм, =1,4 мм та s = 5,0 мм, =0,55 мм, проте, нижче на (15 –
25)% пластинчасто-розрізних поверхонь, які мають міжреберний крок 6,9 та 5,0 мм, товщину ребра 1,4
та 0,55 мм, кути повороту 300
, 450 і глибину розрізки 14; 21; 28мм. Найгірші результати за
теплоаеродинамічною ефективністю показали сітчасто-дротові поверхні.
Опис
Ключові слова
тепловідвідна поверхня, теплоаеродинамічна ефективність, пластичасто-розрізні ребра, сітчасто-дротові ребра, голчасто-штирьові ребра, перегрів поверхні, порівняльні залежності, heat sink surface, plate-split fins, wire-mesh fins, pin fins, surface overheating, thermodynamic efficiency, comparison
Бібліографічний опис
Теплоаеродинамічна ефективність тепловідвідних поверхонь для охолодження елементів електронних пристроїв / О. М. Терех, В. А. Рогачов, О. В. Баранюк, Ю. В. Жукова, О. І. Руденко // Енергетика: економіка, технології, екологія : науковий журнал. – 2020. – № 4 (62). – С. 89-98. – Бібліогр.: 27 назв.