Теплоаеродинамічна ефективність тепловідвідних поверхонь для охолодження елементів електронних пристроїв

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorТерех, О. М.
dc.contributor.authorРогачов, В. А.
dc.contributor.authorБаранюк, О. В.
dc.contributor.authorЖукова, Ю. В.
dc.contributor.authorРуденко, О. І.
dc.date.accessioned2023-04-07T14:01:42Z
dc.date.available2023-04-07T14:01:42Z
dc.date.issued2020
dc.description.abstractУ 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.uk
dc.description.abstractotherIn the article a comparative analysis of the thermal aerodynamic efficiency of small-sized heat-exchange surfaces (radiators) with different types of fins under conditions of forced convection is carried out. In this article are descried surfaces with plate finning, plate-split finning, needle-pin finning and mesh-wire. The compared surfaces have approximately the same overall dimensions, the fins are placed on a flat basis with a size of 70x70 mm, and the height of the fins is 35 mm. The dissipated thermal power and cooling flow velocity vary, respectively, from 20 to 80 W and from 1,5 to 10 m/s, and the aerodynamic drag change from 5 to 75 Pa. Surfaces with plate and plate-cut fins with step between fins 6,9 mm; 5,0 mm; 2,5 mm, fin thickness 1,4 mm; 0,55mm, cutting depth of the fin 14 mm; 21 mm; 28mm and the angles of rotation of the sections of edges to the incoming stream 30 and 45 were investigated. The following performance criteria are used: surface overheating temperature relative to the ambient temperature and complex parameter αпр·Y, which takes into account the geometric and thermo physical characteristics of the surfaces. Comparative analysis showed that incomplete cutting of the plate fins and rotation of their parts at a certain angle to the cooling flow leads to an increase in thermodynamic efficiency. The highest thermal efficiency among the plate-cut surfaces is the surface with relative cutting depth hc/h = 0,6, without rotation of the sections of edges (j = 0 ), the step between the edges s = 2,5 mm and the thickness of the edges = 0,55 mm. Its efficiency is (20 - 35) % higher than that of a smooth-finned surface with parameters hc/h = 0; j= 0, s = 2,5 mm, = 0,55 mm. Compared to plate-cut surfaces having other finning parameters, their efficiency is on average higher by (50 - 65) %. The needle-surface surface is slightly higher than the plate-fined surface with s = 6,9 mm, = 1,4 mm and s = 5,0 mm, = 0,55 mm, however, lower by (15 - 25) % plate- cutting surfaces having an intercostal step of 6,9 mm and 5,0 mm, fin thicknesses of 1,4 mm and 0,55 mm, angles of rotation 30, 45 and depth of cut 14 mm; 21 mm; 28 mm. The worst results in thermodynamic efficiency showed a mesh surface.uk
dc.format.pagerangeС. 89-98uk
dc.identifier.citationТеплоаеродинамічна 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.uk
dc.identifier.orcid0000-0002-1320-8594uk
dc.identifier.orcid0000-0001-5489-874Xuk
dc.identifier.orcid0000-0001-6008-6465uk
dc.identifier.orcid0000-0003-11219-6373uk
dc.identifier.orcid0000-0002-8541-9710uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/54393
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.relation.ispartofЕнергетика: економіка, технології, екологія : науковий журнал, 2020, № 4 (62)uk
dc.subjectтепловідвідна поверхняuk
dc.subjectтеплоаеродинамічна ефективністьuk
dc.subjectпластичасто-розрізні ребраuk
dc.subjectсітчасто-дротові ребраuk
dc.subjectголчасто-штирьові ребраuk
dc.subjectперегрів поверхніuk
dc.subjectпорівняльні залежностіuk
dc.subjectheat sink surfaceuk
dc.subjectplate-split finsuk
dc.subjectwire-mesh finsuk
dc.subjectpin finsuk
dc.subjectsurface overheatinguk
dc.subjectthermodynamic efficiencyuk
dc.subjectcomparisonuk
dc.subject.udc662.997; 662.93; 628.941.8uk
dc.titleТеплоаеродинамічна ефективність тепловідвідних поверхонь для охолодження елементів електронних пристроївuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
eete2020-4_62_p89-98.pdf
Розмір:
1.26 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.1 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Енергетика: економіка, технології, екологія: науковий журнал, № 4 (62)