Izračun toplinskog otpora industrijskih profila hladnjaka od aluminijske legure

Toplinski otpor je važan parametar za procjenu performansi industrijskih hladnjaka velike snage od aluminijskih profila. Što je toplinski otpor? Gornje objašnjenje Wikipedije glasi: Toplinski otpor odnosi se na omjer između temperaturne razlike na oba kraja objekta i snage izvora topline kada se toplina prenosi na objekt.

 

Uzimajući ZP HEAT SINK industrijske zrakom hlađene profile hladnjaka i druge proizvode kao primjere, toplinski otpor odnosi se na otpor samog sučelja protoku topline kada toplina prolazi kroz sučelje između hladnjaka s tijesnim zubima i izvora topline i topline umivaonik. naziva toplinska impedancija. Glavni razlog kontaktne toplinske otpornosti je taj što je naizgled glatka kontaktna površina između izvora topline i hladnjaka zapravo gusto prekrivena velikim brojem praznina koje su jasno vidljive pod mikroskopom, a zrak unutar praznina je poput ogromnog kamenja u rijeci. Blokiranje puta toplinskog toka utječe na sposobnost prijenosa topline toplinski vodljivog materijala.

Obično je način smanjenja toplinske otpornosti materijala koji provode toplinu primjena pritiska tako da sloj silikagela niske tvrdoće koji provodi toplinu u potpunosti ispuni prazninu između dviju kontaktnih površina, a zatim smanjuje vrijeme protoka topline smanjenjem debljine sloja silika gela i konačno povećava kontaktnu površinu kako bi se postigla disipacija topline. Svrha. Također je moguće smanjiti utjecaj toplinskog otpora na prijenos topline korištenjem toplinski vodljive silikonske ploče visoke toplinske vodljivosti.

Formula za izračun toplinskog otpora zraka hlađenih industrijskih profila hladnjaka je: Rsa=(Tj-Ta) /PC-Rjc-Rcs; formula za izračun toplinskog otpora profilnih hladnjaka je Rzo=Rth plus Rthk, a parametri uključeni u formulu uključuju: Postoji pet parametara: Tj, Ta, Pc, Rjc i Rcs. Za točan izračun specifične vrijednosti toplinskog otpora potrebno je navesti vrijednosti ovih pet parametara. Ovaj članak detaljno objašnjava značenje ovih pet parametara.

Zrakom hlađen profil toplinskog otpora profila toplinskog otpora značenje parametra:
Rja: ukupni toplinski otpor, jedinica: stupanj /W;
Rjc: unutarnji toplinski otpor uređaja, jedinica: stupanj /W;
Rcs: toplinski otpor sučelja između uređaja i sučelja hladnjaka, jedinica: stupanj /W
Rsa: toplinski otpor hladnjaka, jedinica: stupanj /W;
Tj: unutarnja temperatura spoja uređaja izvora topline, stupanj;
Tc: površinska temperatura kućišta uređaja izvora topline, stupanj;
Ts: temperatura hladnjaka, jedinica: stupanj;
Ta: temperatura okoline, jedinica: stupanj;
Pc: snaga koju koristi uređaj, jedinica: W.

 

Kada se hladi zrakom, vrijednost toplinskog otpora mijenjat će se s temperaturom, vlagom i tlakom zraka. Klimatski uvjeti za integrirane poluvodičke uređaje velike snage postavljeni su kao: jedan atmosferski tlak, 40 stupnjeva i relativna vlažnost zraka ne veća od 90 posto. Fiksna vrijednost brzine protoka zraka mnogo je niža od brzine zvuka, primjerice manja od 7 m/s, protok zraka je u stabilnom stanju, primjerice hladnjak se sastoji od nekoliko metalnih ploča, a njegova toplina skupina prijenosne topline odnosi se samo na ukupnu površinu hladnjaka A, zrak je povezan s duljinom L ravne ploče u smjeru strujanja, brzinom vjetra us (brzina strujanja zraka) i koeficijentom prolaza topline K zraka.

Otpor prijenosa topline između hladnjaka i zraka: Rthk=1/1,16 hA(stupanj /watt), gdje je A površina hladnjaka.

Predlaže se niz formula za turbulentni prisilni konvektivni (zračno hlađeni) prijenos topline ravnih ploča.

Formula toplinskog otpora hladnjaka Rsa=(Tj-Ta)/Pc-Ric-Rcs: Rsa (toplinski otpor hladnjaka) glavna je osnova za odabir hladnjaka. Tj i Rjc su parametri koje osigurava uređaj izvora topline, Pc je parametar koji zahtijeva dizajn, RC se mogu potražiti u stručnim knjigama o toplinskom dizajnu ili Rcs=debljina kontaktnog materijala poprečnog presjeka/(kontakt područje X toplinska vodljivost kontaktnog materijala).

Formula za izračun toplinske otpornosti hladnjaka industrijskog aluminijskog profila
Formula za izračun: Rzo (ukupni toplinski otpor)=Rth (kruti prijenos topline u hladnjaku) plus Rthk (toplinski otpor prijenosa topline između hladnjaka i zraka)
Ks je toplinska vodljivost metalnog materijala hladnjaka. Na 20 stupnjeva, čisti aluminij: KS=175.6 kcal/hm stupanj
Us je brzina zraka hladnjaka u m/s

Za aluminijske hladnjake, svi parametri Ks, b, n i S su konstante. Ovom se formulom može izračunati ukupni toplinski otpor u uvjetima različitih duljina L i različitih brzina vjetra us te se mogu napraviti odgovarajuće krivulje.