Obliczanie oporu cieplnego przemysłowych profili radiatorów ze stopu aluminium

Odporność termiczna jest ważnym parametrem do oceny wydajności aluminiowych radiatorów przemysłowych o dużej mocy. Co to jest opór cieplny? Powyższe wyjaśnienie Wikipedii brzmi: Opór cieplny odnosi się do stosunku różnicy temperatur na obu końcach obiektu do mocy źródła ciepła, gdy ciepło jest przekazywane na obiekt.

 

Biorąc za przykład przemysłowe profile radiatorów chłodzonych powietrzem ZP HEAT SINK i inne produkty, opór cieplny odnosi się do odporności samego interfejsu na przepływ ciepła, gdy ciepło przechodzi przez interfejs między radiatorem o bliskich zębach a źródłem ciepła i ciepła zlew. nazywana impedancją termiczną. Głównym powodem kontaktowego oporu cieplnego jest to, że pozornie gładka powierzchnia styku źródła ciepła z radiatorem jest w rzeczywistości gęsto pokryta dużą liczbą szczelin, które są wyraźnie widoczne pod mikroskopem, a powietrze wewnątrz szczelin jest jak ogromne kamienie w rzece. Blokowanie drogi przepływu ciepła wpływa na zdolność przenoszenia ciepła przez materiał przewodzący ciepło.

Zwykle sposobem na zmniejszenie oporu cieplnego materiałów przewodzących ciepło jest zastosowanie nacisku, tak aby przewodzący ciepło arkusz żelu krzemionkowego o niskiej twardości całkowicie wypełnił szczelinę między dwiema powierzchniami styku, a następnie skrócił czas przepływu ciepła poprzez zmniejszenie grubość arkusza żelu krzemionkowego, a na koniec zwiększa powierzchnię styku, aby uzyskać rozpraszanie ciepła. Zamiar. Możliwe jest również zmniejszenie wpływu oporu cieplnego na przenoszenie ciepła poprzez zastosowanie przewodzącej ciepło blachy silikonowej o wysokiej przewodności cieplnej.

Wzór do obliczania oporu cieplnego profili przemysłowych radiatorów chłodzonych powietrzem jest następujący: Rsa=(Tj-Ta) /PC-Rjc-Rcs; wzór do obliczania oporu cieplnego profilowych radiatorów to Rzo=Rth plus Rthk, a parametry zawarte we wzorze obejmują: Jest pięć parametrów: Tj, Ta, Pc, Rjc i Rcs. Podanie wartości tych pięciu parametrów jest niezbędne do dokładnego obliczenia określonej wartości oporu cieplnego. W tym artykule szczegółowo wyjaśniono znaczenie tych pięciu parametrów.

Chłodzony powietrzem profil radiatora obliczanie oporu cieplnego parametru wzoru oznaczającego:
Rja: całkowity opór cieplny, jednostka: stopień /W;
Rjc: wewnętrzny opór cieplny urządzenia, jednostka: stopień /W;
Rcs: Opór cieplny interfejsu między urządzeniem a interfejsem radiatora, jednostka: stopień /W
Rsa: opór cieplny radiatora, jednostka: stopień /W;
Tj: wewnętrzna temperatura złącza urządzenia źródła ciepła, stopień;
Tc: temperatura powierzchni obudowy urządzenia źródła ciepła, stopień;
Ts: temperatura radiatora, jednostka: stopień ;
Ta: temperatura otoczenia, jednostka: stopień ;
Pc: moc pobierana przez urządzenie, jednostka: W.

 

W przypadku chłodzenia powietrzem wartość oporu cieplnego będzie się zmieniać wraz z temperaturą, wilgotnością i ciśnieniem powietrza. Warunki klimatyczne dla scalonych urządzeń półprzewodnikowych dużej mocy są ustalone jako: jedno ciśnienie atmosferyczne, 40 stopni i wilgotność względna nie większa niż 90 procent. Stała wartość natężenia przepływu powietrza jest znacznie niższa niż prędkość dźwięku, na przykład mniej niż 7 m/s, przepływ powietrza jest w stanie stabilnym, na przykład radiator składa się z kilku metalowych płyt, a jego ciepło grupa ciepła przenoszenia jest związana tylko z całkowitą powierzchnią radiatora A, powietrza Jest związana z długością L płaskiej płyty w kierunku przepływu, prędkością wiatru us (prędkość przepływu powietrza) i współczynnikiem przenikania ciepła K powietrza.

Opór przenikania ciepła między radiatorem a powietrzem: Rthk=1/1,16 hA(stopień/wat), gdzie A to powierzchnia radiatora.

Zaproponowano szereg wzorów dla turbulentnego wymuszonego konwekcyjnego (chłodzonego powietrzem) przenoszenia ciepła płaskich płyt.

Rezystancja termiczna radiatora Rsa=(Tj-Ta)/Pc-Ric-Rcs wzór: Rsa (opór cieplny radiatora) jest główną podstawą doboru radiatora. Tj i Rjc to parametry dostarczane przez źródło ciepła, Pc to parametr wymagany przez projekt, RCs można znaleźć w profesjonalnych książkach o projektowaniu termicznym lub Rcs=przekrój poprzeczny grubość materiału kontaktowego/(kontakt przewodność cieplna materiału styku obszaru X).

Wzór obliczeniowy na opór cieplny przemysłowego radiatora z profilu aluminiowego
Wzór obliczeniowy: Rzo (całkowity opór cieplny)=Rth (przenoszenie ciepła przez ciało stałe w radiatorze) plus Rthk (opór cieplny przenikania ciepła między radiatorem a powietrzem)
Ks to przewodność cieplna metalowego materiału radiatora. Przy 20 stopniach czyste aluminium: KS=175,6 kcal/hm stopień
Us to prędkość powietrza w radiatorze w m/s

W przypadku aluminiowych radiatorów parametry Ks, b, n i S są stałymi. Za pomocą tego wzoru można obliczyć całkowity opór cieplny w warunkach różnych długości L i różnych prędkości wiatru us, a także można wykonać odpowiednie krzywe.