חישוב עמידות תרמית של פרופילי גוף קירור מסגסוגת אלומיניום תעשייתית

התנגדות תרמית היא פרמטר חשוב להערכת הביצועים של גופי קירור בפרופיל אלומיניום תעשייתי בעוצמה גבוהה. מהי התנגדות תרמית? ההסבר לעיל של ויקיפדיה הוא: התנגדות תרמית מתייחסת ליחס בין הפרש הטמפרטורה בשני קצוות האובייקט לבין הספק של מקור החום כאשר חום מועבר על האובייקט.

 

אם לוקחים כדוגמאות פרופילי גוף קירור אוויר תעשייתיים של ZP HEAT SINK ומוצרים אחרים, התנגדות תרמית מתייחסת להתנגדות של הממשק עצמו לזרימת חום כאשר החום עובר דרך הממשק בין גוף הקירור בעל השיניים הקרובות למקור החום והחום כִּיוֹר. נקרא עכבה תרמית. הסיבה העיקרית להתנגדות תרמית למגע היא שמשטח המגע החלק לכאורה בין מקור החום לגוף הקירור מכוסה למעשה בצפיפות במספר רב של רווחים הנראים בבירור מתחת למיקרוסקופ, והאוויר בתוך הרווחים הוא כמו אבנים ענקיות. בנהר. חסימת נתיב זרימת החום משפיעה על יכולת העברת החום של החומר המוליך תרמית.

בדרך כלל, הדרך להפחית את ההתנגדות התרמית של חומרים מוליכים חום היא להפעיל לחץ כך שיריעת סיליקה ג'ל מוליך חום בעל קשיות נמוכה תמלא במלואה את הרווח בין שני משטחי המגע, ולאחר מכן מקטין את זמן זרימת החום על ידי הפחתת עובי של יריעת סיליקה ג'ל, ולבסוף מגדיל את שטח המגע כדי להשיג פיזור חום. מַטָרָה. כמו כן, ניתן להפחית את השפעת ההתנגדות התרמית על העברת החום באמצעות יריעת סיליקון מוליכה תרמית בעלת מוליכות תרמית גבוהה.

הנוסחה לחישוב ההתנגדות התרמית של פרופילי גוף קירור תעשייתיים מקוררים באוויר היא: Rsa=(Tj-Ta) /PC-Rjc-Rcs; הנוסחה לחישוב ההתנגדות התרמית של גופי קירור פרופילים היא Rzo=Rth ועוד Rthk, והפרמטרים המעורבים בנוסחה כוללים: ישנם חמישה פרמטרים: Tj, Ta, Pc, Rjc ו-Rcs. יש צורך לספק את הערכים של חמשת הפרמטרים הללו כדי לחשב במדויק את הערך הספציפי של התנגדות תרמית. מאמר זה מסביר את המשמעות של חמשת הפרמטרים הללו בפירוט.

פרופיל גוף קירור מקורר אוויר התנגדות תרמית חישוב נוסחת פרמטר משמעות:
Rja: התנגדות תרמית כוללת, יחידה: תואר /W;
Rjc: התנגדות תרמית פנימית של המכשיר, יחידה: תואר /W;
Rcs: התנגדות תרמית של ממשק בין המכשיר לממשק גוף קירור, יחידה: תואר /W
Rsa: התנגדות תרמית של גוף קירור, יחידה: תואר /W;
Tj: טמפרטורת הצומת הפנימית של התקן מקור החום, תואר;
Tc: טמפרטורת כיסוי פני השטח של התקן מקור חום, תואר;
Ts: טמפרטורת גוף קירור, יחידה: תואר;
Ta: טמפרטורת הסביבה, יחידה: מעלות ;
Pc: ההספק המשמש את המכשיר, יחידה: W.

 

כאשר מקורר האוויר, ערך ההתנגדות התרמית ישתנה עם הטמפרטורה, הלחות ולחץ האוויר של האוויר. תנאי האקלים עבור התקני מוליכים למחצה משולבים בעלי הספק גבוה מוגדרים כ: לחץ אטמוספרי אחד, 40 מעלות, ולחות יחסית של לא יותר מ-90 אחוז. הערך הקבוע של קצב זרימת האוויר נמוך בהרבה ממהירות הקול, כגון פחות מ 7m/s, זרימת האוויר במצב יציב, כגון גוף הקירור מורכב ממספר לוחות מתכת, והחום שלו קבוצת חום העברה קשורה רק לשטח הפנים הכולל של גוף הקירור A, האוויר זה קשור לאורך L של הפלטה השטוחה בכיוון הזרימה, מהירות הרוח us (מהירות זרימת האוויר) ומקדם העברת החום K של האוויר.

התנגדות להעברת חום בין גוף קירור לאוויר: Rthk=1/1.16 hA( מעלות /וואט), כאשר A הוא אזור גוף הקירור.

סדרה של נוסחאות מוצעות להעברת חום מאולצת סוערת (מקורר אוויר) של צלחות שטוחות.

התנגדות תרמית של גוף קירור Rsa=(Tj-Ta)/Pc-Ric-Rcs: Rsa (התנגדות תרמית של גוף קירור) היא הבסיס העיקרי לבחירת גוף קירור. Tj ו-Rjc הם הפרמטרים המסופקים על ידי התקן מקור החום, Pc הוא הפרמטר הנדרש על ידי התכנון, ניתן לחפש RCs מהספרים המקצועיים של עיצוב תרמי, או Rcs=עובי חומר מגע בחתך/(מגע אזור X מגע מוליכות תרמית של חומר).

נוסחת חישוב לעמידות תרמית של גוף קירור בפרופיל אלומיניום תעשייתי
נוסחת חישוב: Rzo (התנגדות תרמית כוללת)=Rth (העברת חום מוצק בגוף הקירור) בתוספת Rthk (התנגדות תרמית להעברת חום בין גוף הקירור לאוויר)
Ks היא המוליכות התרמית של חומר המתכת של גוף הקירור. ב-20 מעלות, אלומיניום טהור: KS=175.6 מעלות קק"ל/hm
Us היא מהירות האוויר של גוף הקירור ב-m/s

עבור גופי קירור מאלומיניום, הפרמטרים Ks, b, n ו-S כולם קבועים. ניתן להשתמש בנוסחה זו כדי לחשב את ההתנגדות התרמית הכוללת בתנאים באורכים שונים L ובמהירות רוח שונה לנו, וניתן לעשות עקומות מתאימות.