Hej! Ako dodávateľ chladičov z hliníka plutvoval som koleno - hlboko v pochopení toho, ako mechanizmy prenosu tepla fungujú v rôznych častiach týchto zlých chlapcov. Nejde len o to, aby sa faramy plutvy na hliníkovom bloku a volaní denne. Za tým je celá veda a ja som nadšený, že sa s vami podelím.
Začnime tým, že hovoríme o základni chladiča z hliníka. Základňa je miesto, kde zdroj tepla vytvára priamy kontakt. Keď horúca komponent, ako je CPU alebo výkonný tranzistor, sedí na základni, teplo sa prenáša z komponentu do základne vedením. Vedenie sa týka priameho prenosu tepla medzi molekulami, ktoré sú navzájom v kontakte.
V hliníkovej báze sú atómy hliníka neustále vibrujúce. Keď sa horúca komponent dotkne základne, čím viac energických molekúl v komponente začnú prenášať svoju energiu na menej energetické atómy hliníka v základni. Hliník je skvelým vodičom tepla, čo znamená, že môže rýchlo presunúť teplo od zdroja. Miera vedenia tu závisí od niekoľkých faktorov. Tepelná vodivosť hliníka je dosť vysoká, okolo 205 w/(m · k). Záleží však na kontaktnej ploche medzi zdrojom tepla a základňou. Väčšia kontaktná plocha umožňuje interagovať viac molekúl, čo urýchľuje prenos tepla.
Teraz prejdime na plutvy. Plutiny sú hviezdnymi hráčmi, pokiaľ ide o zvýšenie plochy povrchu prenosu tepla. Rozširujú sa zo základne, a to je miesto, kde prichádza do hry konvekcia. Konvekcia je prenos tepla pohybom tekutín, ktorý je vo väčšine prípadov vzduch.
Keď sa základňa zahrieva, prenáša teplo na plutvy. Vzduch okolo plutiev sa zahrieva, stáva sa menej hustá a stúpa. Chladnejší vzduch sa potom presunie, aby zaujal svoje miesto. Tento nepretržitý cyklus stúpania horúcich vzduchu a chladného vzduchu sa nazýva prirodzená konvekcia. Ale v mnohých aplikáciách používame nútenú konvekciu. To znamená použitie ventilátora na vyfúknutie vzduchu na plutvy. Ventilátor zvyšuje rýchlosť pohybu vzduchu, čo zase zvyšuje rýchlosť prenosu tepla.
Tvar a usporiadanie plutiev majú obrovský vplyv na to, ako dobre konvekcia funguje. Napríklad plutva s väčšou plochou povrchovej plochy bude mať väčší kontakt so vzduchom, čo umožní prenos väčšieho počtu tepla. Plutvy môžu byť rovné, zakrivené alebo dokonca mať zložité geometrie. Niektoré z našich výrobkov, napríkladVšetky hliníkové naskladané chladič, Majte jedinečný dizajn stohovaného plutvového dizajnu, ktorý maximalizuje plochu povrchu pre lepší prenos tepla.
Špička plutiev je ďalšou zaujímavou časťou. Na špičke je rýchlosť prenosu tepla trochu iná v porovnaní so základňou plutiev. Teplota na špičke je zvyčajne nižšia ako na základni, pretože teplo sa postupne prenáša do okolitého vzduchu, keď sa pohybuje pozdĺž plutvy. Prenos tepla na špičke je kombináciou konvekcie a žiarenia.
Žiarenie je prenos tepla cez elektromagnetické vlny. Všetky objekty emitujú tepelné žiarenie a množstvo žiarenia závisí od teploty objektu a jeho emisivity. Hliník má relatívne nízku emisivitu, ale pri vysokých teplotách môže žiarenie stále prispievať k celkovému prenosu tepla. Na špičke plutiev, kde je teplota nižšia, nie je žiarenie také významné ako konvekcia, ale stále hrá úlohu.
V strednej časti plutiev je prenos tepla rovnováha medzi vedením pozdĺž plutvy a konvekciou do okolitého vzduchu. Teplo sa vykonáva zo základne smerom k špičke plutvy a zároveň sa prenáša do vzduchu konvekciou. Účinnosť tohto procesu závisí od vlastností materiálu plutiev, jeho hrúbky a prúdenia vzduchu okolo neho.
Pozrime sa na niektoré z našich ďalších výrobkov, aby sme zistili, ako sa tieto mechanizmy prenosu tepla odohrávajú. TenČierny lesklý zapečatý horúci drezMá jedinečný dizajn zuba. Zuby ešte viac zvyšujú povrchovú plochu, čo zvyšuje konvekciu. Čierny povlak na chladnom dreze tiež zvyšuje jeho emisivitu, čím zvyšuje účinnejšie žiarenie.
TenVzduch - chladený laserový modul chladičje navrhnutý špeciálne pre laserové moduly. Laserové moduly generujú veľa tepla a tento chladič musí byť pri prenose tohto tepla veľmi efektívny. Používa kombináciu dobre navrhnutej základne pre vedenie a plutvy na konvekciu. Aspekt chladenia vzduchu znamená, že nútená konvekcia sa používa na rýchle odstránenie tepla z plutiev.
Teraz by vás zaujímalo, ako sa všetky tieto znalosti premietajú do skutočného svetového výkonu. Keď navrhujeme naše chladiče hliníka, berieme do úvahy všetky tieto mechanizmy prenosu tepla. Počítačové simulácie používame na modelovanie toho, ako bude teplo pretekať rôznymi časťami chladiča. To nám umožňuje optimalizovať dizajn, či už ide o výber správneho tvaru, veľkosti alebo materiálu.
Napríklad, ak navrhujeme chladič pre vysoko - výkonovú aplikáciu, mohli by sme zvýšiť počet plutiev alebo použiť zložitejšiu geometriu plutiev na maximalizáciu povrchovej plochy na konvekciu. Venujeme tiež veľkú pozornosť hrúbke základne a materiálu, aby sme zabezpečili efektívne vedenie zo zdroja tepla.
Výrobný proces okrem návrhu hrá aj rozhodujúcu úlohu. Používame pokročilé výrobné techniky na zabezpečenie toho, aby bol chladič vysokej kvality. Napríklad používame presné obrábanie na vytvorenie plutiev so správnymi rozmermi a povrchovou úpravou. Hladký povrch na plutvách môže znížiť odpor vzduchu, čo zlepšuje konvekciu.
Takže, ak ste na trhu s chladičom hliníka, teraz máte lepšie pochopenie toho, ako prenos tepla funguje v rôznych častiach. Či už potrebujete chladič pre malé elektronické zariadenie alebo priemyselnú aplikáciu s vysokým výkonom, máme vás zakryté.
Vždy sa snažíme pracovať s novými zákazníkmi. Ak vás zaujímajú naše produkty, či už je toVšetky hliníkové naskladané chladič,Čierny lesklý zapečatý horúci drezaleboVzduch - chladený laserový modul chladič, Neváhajte a oslovte nás o cenovú ponuku a diskutujte o svojich konkrétnych požiadavkách. Sme tu, aby sme vám pomohli nájsť dokonalé riešenie chladiča pre vaše potreby.
Odkazy
- Incropera, FP a DeWitt, DP (2002). Základy prenosu tepla a hmoty. John Wiley & Sons.
- Holman, JP (2002). Prenos tepla. McGraw - Hill.