換熱器原理與設計課件第五章電子設備的自然冷卻設計-資料下載頁
2025-01-20 06:14本頁面
【正文】 及粗糙度求壓力損失。在電子設備冷卻系統(tǒng)的設計中，這是最常見的問題。在這類問題中， 流速是由所需要的冷卻量確定的 ； ? 已知壓力損失、長度、直徑、粘度及粗糙度求流量。在電子設備冷卻系統(tǒng)的設計中，一般沒有這種情況，因為流量總是由散熱量確定的； ? 已知壓力損失、流量、長度、粘度及粗糙度求直徑。例如利用一臺給定的鼓風機，這時 管道尺寸將由允許的壓降來確定。 強迫空氣冷卻系統(tǒng)的設計 強迫空氣冷卻系統(tǒng)設計的步驟包括： ，確定冷卻空氣 入口和出口的溫度（推薦低于 70度）和壓力 ； 最高允許溫度 （或溫升） 電性能 和 空間位置 以及 冷卻功率 的要求確定元器件的排列和布置方式 ； ； ，計算空氣流過每個電子元器件或元器件組的質(zhì)量流量（或體積流量）； 總壓力損失及需要的冷卻功率 。 一、電子元器件的風冷設計 大功率晶體管 的外表面積不夠大，不能滿足直接強迫空氣冷卻，必須采用 擴展表面的散熱器 。 大規(guī)模集成電路 的功率密度比較大，可以采用直接強迫空氣冷卻。應使其一個平面 暴露在流速較高的風道中 進行冷卻。 電阻器成組安裝時 ，它們之間的 空隙應盡可能地大 。當電阻器裝在一塊垂直板或底座上時， 電阻器的軸線必須垂直 。當電阻器軸線呈水平方向時， 電阻器必須叉排 ，以提高其紊流程度和冷卻效果。 電子設備用的 變壓器和電感器內(nèi)熱阻很大 ，因此采用強迫風冷時， 變壓器與散熱器之間應具有低熱阻的傳熱路徑。 二、穩(wěn)流器 強迫空氣冷卻時，就局部冷卻而言，紊流比層流的效果要好。 強迫空氣冷卻的設備應保證紊流出現(xiàn)在靠近發(fā)熱器件的表面 ，其措施是適當?shù)厥篃嵩聪嗷タ拷蛘呖拷艿辣谑咕嚯x間隙縮小，或者 加裝穩(wěn)流器以便增加其紊流程度。右圖 (a)是在垂直于氣流方向上裝一個穩(wěn)流器，圖 (b)是在熱源前放一橫排小棒的穩(wěn)流器。 三、印制板組件的強迫空氣冷卻 當不允許冷卻空氣和器件表面直接接觸時，可以把印制板組件背靠背形成一個空芯冷卻空氣通道 進行冷卻。如右圖所示。 空芯印制板風冷設計的主要問題是 密封 。 風道類型 113頁 1射流式 519 2水平 520 3變截面 521 4隔板式 522 通風管道的設計 ? 盡量采用短而 直風道輸送空氣 ? 避免采用 急劇拐彎和彎曲的風道 。可采用氣體分離器和 導流器 ，以減小阻力損失 ? 避免 驟然擴展或驟然收縮 。擴展的張角不得超過 20176。 ，收縮的錐角不得大于 60176。 ? 盡量 使矩形管道接近于正方形 。矩形管道長邊與短邊之比 不得大于 6:1 ? 盡量使 管道密封 。所有搭接都應順著流動方向 ? 應采用 光滑材料制作管道 ，以減小摩擦損失 強迫空氣冷卻的機箱和機柜設計 ? 進氣孔應設置在機箱下側(cè)或底部 。緊靠的系列機柜的進氣孔應開在機柜的 前下側(cè) ? 排氣孔應設置在靠近機箱的頂部 。機箱 上端邊緣 是首先選擇的位置 ? 應使冷卻空氣 從熱源中間流過 ， 防止氣流短路 ? 進氣孔應設置過濾網(wǎng) 。并考慮過濾網(wǎng)的阻力損失 ? 抽風比鼓風好
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