Scroll naar boven

Ontwerp van koude platen voor thermisch beheer

Vloeistofkoelmethoden zijn geweldig omdat ze goed koelen. De technologie kent twee soorten. Ze zijn contact en contactloos. Deze verdeling is afhankelijk van of ze direct contact maken met het warmteproducerende apparaat. Oplossingen voor contactvloeistofkoeling zijn onderdompeling en sproeikoeling. Contactloze oplossingen voor vloeistofkoeling zijn meestal koude plaatkoeling.

Van de drie types vloeistofkoeling is de plaattechnologie voor vloeistofkoeling het vroegste en populairste type. Het is het meest marktrijp en operationeel.

De koude plaat vloeistofkoeling draagt voornamelijk warmte over van de componenten naar de koelvloeistof. Deze vloeistof bevindt zich in een buis die de koude plaat omgeeft. De plaat is een gesloten holte gemaakt van warmtegeleidende metalen zoals koper en aluminium. De koelvloeistof voert de warmte af. Het gebruikt de werkvloeistof om de warmte naar de achterkant te brengen om te koelen.

Ontwerp van koude platen voor thermisch beheer -Trumonytechs

Inhoudsopgave

Er zijn vier toepassingsvoordelen

  1. Goede materiaalcompatibiliteit.
  2. Lagere vereisten voor warmteproducerende apparaten en eenvoudigere installatie.
  3.  Lagere kosten, snelle ontwikkeling van toepassingen, geen dure watergekoelde units nodig.
  4.  Hoge dichtheid, hoge efficiëntie en hoge betrouwbaarheid.

Gebruikelijke typen koude platen

2.1. Profiel + Roer wrijvingslassen

Dit type koude plaat maakt gebruik van een extrusieproces om de geleiders van de koude plaat direct vorm te geven, met behulp van machinale bewerking om de omloop te openen en ten slotte met behulp van een proces van wrijvingslassen om de geleiders en de ontvanger af te dichten.

Profiel + Stir wrijvingslassen-koud plaatontwerp voor thermisch beheer

Voordelen

  1. Goede betrouwbaarheid
  2. Goed draagvermogen
  3. Goede vlakheid van het oppervlak
  4. Goede warmteoverdracht
  5. Hoge productie-efficiëntie

Nadelen

  1. Complexere verwerking, hoge kosten
  2. Dikker en zwaarder
  3. Hoog ruimtegebruik
  4. Lage warmtedissipatiedichtheid, oppervlak niet geschikt voor het ontwerpen van te veel schroefgaten

2.2. Vloeistofkoelplaten met harmonicabuis

Het principe van dit proces is om aluminium te extruderen om de runners te maken en ze vervolgens aan elkaar te lassen met de twee eindcollectoren.

Ontwerp van koude platen voor thermisch beheer

Voordelen

  1. Lage kosten en licht gewicht
  2. Eenvoudige structuur en hoge productie-efficiëntie

Nadelen

  1. Enkele loper, klein contactoppervlak
  2. Dunne wand, gemiddeld warmtewisselingseffect, slecht belastbaar

2.3.Vloeistofkoelplaten opblazen

Blow-up vloeistof koelplaten is de belangrijkste vloeistofgekoelde plaat op dit moment, het proces plaat afgedrukt grafiet samenstelling van de pijpleiding, door warmwalsen van de twee platen gecombineerd, blazen gas op te blazen van de pijpleiding.

Opblazen van vloeistofkoelplaten-Koud Plaatontwerp

Voordelen

  1. Lage kosten en hoge productie-efficiëntie
  2. Hoge warmteoverdrachtsefficiëntie en snelle koelsnelheid
  3. De dunste positie kan worden bereikt 0,5 mm, licht gewicht

Nadelen

  1. Zacht materiaal, tekortkomingen in drukbestendigheid en sterkte
  2. Lage prestaties, gevoelig voor lekkage

2.4. Gestampte vloeistofkoelplaten

Het principe van dit proces is het gebruik van persen en matrijzen om het aluminium te stansen om plastische vervorming te creëren en stroomkanalen te vormen, waarbij de bovenste en onderste schaal aan elkaar worden gelast door middel van hardsolderen.

Gestampte vloeistofkoelplaten-Koud Plaatontwerp

Voordelen

  1. De lopers kunnen elk ontwerp hebben
  2. Groot contactoppervlak, goed warmte-uitwisselingseffect
  3. Hoge productie-efficiëntie
  4. Bestand tegen hoge druk en sterkte

Nadelen

  1. Moet schimmel openen, hoge kosten
  2. Hoge nivelleringsvereisten, moeilijk te installeren

2.5.Plaat en vin vloeistofkoelplaten

Het principe van deze platen voor vloeistofkoeling is het vullen van de bovenste en onderste warmtegeleidende panelen met gekartelde vinnen voor warmteoverdracht, die vervolgens worden afgedicht door vacuümsoldeertechnologie zonder hardsoldeerflux.

Voordelen

  1. Hoge oppervlaktereinheid, goede vloeibaarheid en corrosiebestendigheid
  2. Warmteoverdracht, betere uniformiteit van stromingstrajecten

Nadelen

  1. Hoge kosten
  2. Hoge vlakheidseis, moeilijk te installeren

Thermische factoren ontwerp koelplaat

De ontwerpstappen voor vloeistofgekoelde platen zijn vergelijkbaar met die voor koellichamen. Ze zijn voor luchtgekoelde of natuurlijk gekoelde apparatuur. Het vloeistofmedium waaraan de koude plaat wordt blootgesteld is een vloeistof; voor luchtgekoelde of natuurlijke warmteafvoer is het vloeistofmedium een gas.

De basisfactoren waarmee rekening moet worden gehouden bij het ontwerpen van een koude plaat

  1. het contactoppervlak tussen de vaste stof en de vloeistof binnen een bepaald volume te vergroten, waardoor de warmteoverdracht wordt verbeterd.

  2. contact met de warmteopwekkende bron door de thermisch geleidend interfacemateriaal.

  3. het contactoppervlak van de vloeistof met de vaste stof.

  4. Warmteoverdracht van de warmteproducerende bron naar de koude plaat en vervolgens naar het vloeibare medium dat in de koude plaat stroomt en het systeem verlaat.

Thermische specificaties koude plaat

De factoren van de warmteproducerende bron spelen een grote rol bij het bepalen van de kosten en de complexiteit van het ontwerp van de koude plaat. Warmtedissipatiefactoren kunnen worden onderverdeeld in vier variabele types. Dit zijn uniforme warmteflux, vast debiet, maximale drukval en maximale oppervlaktetemperatuur. De variabelen worden ook aangepast aan de behoeften van de klant. Ze kunnen worden onderverdeeld in vier hoofdtoepassingen.

Scenario 1: De input is een uniforme warmteflux. Het debiet is vast. De drukval is beperkt bij een vast debiet. De oppervlaktetemperatuur heeft een gespecificeerd maximum. Een uniforme oppervlaktetemperatuur is niet vereist.

Scenario 2: De ingangen zijn: een constante warmteflux, een vast debiet en een ingestelde maximale drukval. Het systeem heeft ook een ingestelde maximale oppervlaktetemperatuur. Het oppervlak hoeft geen uniforme temperatuur te hebben. In plaats daarvan variëren de warmtelasten ongelijkmatig. Ze zijn meestal geconcentreerd op meerdere plaatsen onder het onderdeel of een specifiek gebied.

Scenario 3: De ingang heeft een uniforme warmteflux. Het debiet ligt vast. De drukval is beperkt. De drukval is beperkt bij een vast debiet. Er is een niet-uniforme temperatuurvariatie op het oppervlak van de koude plaat. De temperaturen variëren over de componenten.

Scenario 4: Het is hetzelfde als scenario 1, 2 en 3. Maar de maximumtemperatuur moet uniform zijn. Het moet uniform zijn over de hele koude plaat of onder een specifiek onderdeel.

Trumonytech heeft ervaring met het ontwerpen van koude panelen. Scenario's twee en drie komen vaak voor bij vast gekoelde panelen. Maar voor scenario's één en vier wordt het ontwerp complexer en duurder. Bij het ontwerpen van een door de klant gespecificeerd paneel met vaste koeling nemen de thermische experts van Trumonytechs de volgende stappen. Ze definiëren de thermische kaart, maken een concept van het vloeistofcircuit, berekenen de temperatuurstijging en de drukval en passen indien nodig het circuittracé aan.

We maken een prototype van het ontwerp op basis van de door de klant ingevoerde parameters en ontwerpen de koude plaat met het meest betrouwbare proces. Nadat het ontwerp klaar is, simuleren en testen we de koude plaat. We controleren de drukval, inlaattemperatuur, uitlaattemperatuur en temperatuurverschillen. We controleren ook het maximale temperatuurverschil tussen het oppervlak van de koude plaat en het maximale temperatuurverschil van de accu. Deze tests controleren of het ontwerp haalbaar is voor massaproductie.

ontwerp koelplaten runner

Ons stapsgewijze ontwerpproces:

1. Vorm eerst het concept van de vloeistofkring en bereken dan de temperatuur- en drukval

2. Bepaal het materiaal van de koude plaat

1) Kosten, beschikbaarheid, verwerkbaarheid en andere algemene ontwerpfactoren
2. Thermische geleidbaarheid, chemische compatibiliteit met de vloeistof, materiaaldichtheid, vriespunt en kookpunt

3. Ontwerp stromingstraject

De richting van de vloeistof in een vloeistofkoelsysteem heeft een directe invloed op de richting van de warmteoverdracht en de overdrachtsefficiëntie, onze ingenieurs houden rekening met factoren zoals:

  1. Warmtebronverdeling: de vloeistof bevindt zich zo dicht mogelijk bij de warmtebron om de diffusiewarmteweerstand te verminderen
  2. Structurele vermijding: het stromingstraject moet zich op een veilige afstand van de vaste gaten in de koude plaat bevinden.
  3. Uniforme lay-out: de vloeistof moet gelijkmatig over de koude plaat stromen om effectief gebruik te maken van het koellichaamgebied
  4. Regel het debiet: hoe groter het debiet, hoe hoger de convectieve warmteoverdrachtscoëfficiënt
  5. Verminder de stromingsweerstand: ontwerp stromingskanalen in serie en parallel om de stromingsweerstand te verminderen en het risico op lekkage te verkleinen
  6. Haalbaarheid en verwerkbaarheid

Hoe complexiteit en productiekosten verminderen

De creatie van een vloeistofgekoelde plaat doorloopt een reeks processen voordat het een standaardproduct in productie wordt. De eerste stap is het bespreken van de theoretische tekeningen (voor de productie van vloeistofgekoelde platen in geval van maatwerk), Trumonytechs zal binnen 24 uur reageren op hun behoeften en een technisch seminar houden om de ontwikkelingscyclus te verkorten en het project vooruit te helpen; als er geen vloeistofgekoelde tekeningen beschikbaar zijn, regelen we de juiste technische ingenieur om aan uw vloeistofgekoelde behoeften te voldoen. verwerkers.

"Wanneer het team van Trumonytechs wordt geconfronteerd met complexe vereisten voor vloeistofkoeling, houdt het rekening met verschillende factoren, naast het vermogen voor warmteafvoer dat het product zelf vereist (ultrahoog/ultralaag), de bedrijfsomgeving (snelle veranderingen in hoge en lage temperaturen), de thermische parameters van de kern en potentiële veiligheidsrisico's, enz. Trumonytechs zal zich richten op het reduceren van de complexiteit van de koelplaat, vanaf de bespreking van de ontwerpafmetingen, de keuze van de stijl van de vloeistofkoelplaat (plaat, vin, microkanaalbuisenz.), de aanpassing van de rangschikking van de runners en de optimalisatie van het circuit, de verdeling van het warmteafvoergebied, de bepaling van het productieproces (CNCFSW, CMT, FDS, MIG, TIG en meer), de reserveonderdelen Het hele assortiment onderdelen (vloeistofgekoelde koffers, warmtegeleidende siliconenmatten) wordt ondersteund door Trumonytechs.

Facebook
Twitter
LinkedIn
Gerelateerde berichten