De parameters van warmtezuigervinnen zijn de kernfactoren die hun prestaties, grootte, kosten en betrouwbaarheid bepalen.Een uitstekend thermisch ontwerp vereist een optimaal evenwicht tussen de tweeHieronder volgt een gedetailleerde inleiding tot verschillende vinparameters, met inbegrip van hun definities, effecten en ontwerpoverwegingen.
I. Geometrische kernparameters
Deze parameters bepalen rechtstreeks de fysieke vorm en de opstelling van de vinnen, zoals weergegeven in figuur 1.
Figuur 1: Geometrische parameters van de vin
1. Finnenhoogte (P)
Definitie:De afstand tussen twee aangrenzende vinnen.
Gevolgen:
1- Small Pitch:Meer vinnen per volume-eenheid, groter warmteafvoergebied, maar verhoogde luchtweerstand en gevoeligheid voor stofophoping.
2Grote toonhoogte:Een lagere luchtweerstand, minder stofophoping, maar een verminderd totale warmteafvoergebied.
Ontwerpoverweging:Het is noodzakelijk om het optimale evenwicht te vinden tussen de warmteafvoer en de luchtstroomweerstand.
2. Vinnenhoogte (H)
Definitie:De verticale hoogte van de vin van de wortel tot de punt.
Gevolgen:
1Verhoogde lengte:Vergroot het warmteafvoergebied aanzienlijk en vergroot daarmee de koelcapaciteit.
2Negatieve effecten:Naarmate de vinnen hoger worden, wordt het moeilijker voor de warmte aan het puntje om door de basisplaat te worden geleid.wat leidt tot een verminderde effectiefheid van de vin (groter temperatuurverschil tussen punt en wortel)De mechanische sterkte neemt ook af, waardoor ze gevoelig zijn voor trillingen.
Ontwerpoverweging:Hoogte moet worden ontworpen in coördinatie met toonhoogte en dikte.
3. Vinnendikte (δ)
Definitie:De materiële dikte van de vin zelf.
Gevolgen:
1Verhoogde dikte:Vergemakkelijkt de warmtegeleiding van de wortel naar de punt (vermindert de eigen geleidende thermische weerstand van de vin), verbetert de efficiëntie van de vin.
2Verminderde dikte:Onder dezelfde toonhoogte is meer vinnen mogelijk (d.w.z. een kleinere vrije afstand), waardoor het warmteafvoergebied toeneemt, maar ook de luchtweerstand toeneemt.
Ontwerpoverweging:Bij het nastreven van lichtgewicht en miniaturisatie worden dunnere vinnen gebruikt, maar de haalbaarheid van het proces en de structurele sterkte moeten worden gewaarborgd.
4Innerlijke straal van de vin (R)
De binnenste straal van de vin (R) wordt door de mal gewaarborgd.Een te kleine R kan leiden tot gebreken zoals scheuren van de vin en slechte vlakheid na stempelen.
5. Hoek van de afwijking van de loodrechtheid (a)
De afwijkingskant (a) van de as van elke vingolf ten opzichte van de loodrechthoek van het basisoppervlak.Deze hoek wordt over het algemeen binnen ±3° gereguleerdHet overschrijden van deze tolerantie leidt tot slechte vinvorming.
6. Vinnenvorm
Definitie:De macro-geometrische vorm van de vin.
Overzicht:Vinnen zijn verkrijgbaar in verschillende structurele soorten, zoals getande, eenvoudige (recht) en geperforeerde.De verlengde oppervlakte van de vin en het vermogen om de vloeistofstroom te verstoren bepalen de warmte-uitwisselingscapaciteit.
Gewone vinken Kenmerken:Ze hebben lange rechthoekige vinnen met gladde wanden. Hun warmteoverdracht en stroomkenmerken zijn vergelijkbaar met de vloeistofstroom in lange cirkelvormige buizen.
Figuur 2: Plain Fin
Gezaagde vinken Kenmerken:De vloeistofkanalen worden ongelijkmatig gestempeld, waardoor de vloeistoftturbulentie toeneemt en het warmteoverdrachtproces wordt verbeterd.
Figuur 3: Gezweefde vin
Waaierige vinken Kenmerken:Het gaat om het drukken van bepaalde golven/golven in een vlakke vin om de turbulentie van de vloeistof te bevorderen. Hoe dichter de golven en hoe groter de amplitude, hoe beter de warmteoverdracht.
Figuur 4: golvende vin
Perforated Fin kenmerken:Deze zijn vaak geplaatst in inlaat-uitlaatverspreidingssecties en waar een faseverschuiving van de vloeistof plaatsvindt.
Figuur 5: Geperforeerde vin
II. Finprestaties en fysische parameters
Deze parameters beschrijven de prestatiekenmerken en fysische eigenschappen van de vinnen.
1. Fin Efficiëntie
Definitie:De verhouding tussen de werkelijke warmteafvoer van de vin en de ideale warmteafvoer (als de hele vin bij de worteltemperatuur is).
Gevolgen:
1Hoe hoger, dunner of van slechter thermisch geleidend materiaal de vin is, hoe lager de efficiëntie (lagere punttemperatuur).
2Een hoger rendement geeft aan dat het vinmateriaal beter wordt benut.
Ontwerpoverweging:Het doel is om de effectiefheid van de vin zo hoog mogelijk te maken (meestal gewenst > 70-80%).Dit betekent het kiezen van materialen met een goede thermische geleidbaarheid en het rationeel ontwerpen van de hoogte-dikteverhouding.
2. Hydraulische diameter
Definitie:Een uitgebreide parameter die wordt gebruikt om de kenmerken van de stroomkanalen tussen de vinnen te beschrijven.
Gevolgen:Bepaalt de stroomkenmerken en het Reynolds-nummer (Re) in het kanaal, waardoor de convectieve warmteoverdrachtcoëfficiënt en de stroomweerstand worden beïnvloed.
Ontwerpoverweging:Ingenieurs gebruiken het voor fluïdendynamica en warmteoverdrachtsberekeningen.
3Verhouding oppervlakte tot volume
Definitie:De warmteafvoeroppervlakte per volume-eenheid van de hittezuiger.
Gevolgen:Een hogere verhouding geeft een betere compactheid aan van de koelbak, waardoor een grotere koelcapaciteit binnen een beperkte ruimte mogelijk is.
Ontwerpoverweging:In ruimtebeperkte toepassingen (bijv. laptops, mobiele telefoons) is het belangrijk om een hoge oppervlakte-volumeverhouding te bereiken.
Uw bericht moet tussen de 20-3.000 tekens bevatten!
