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论述:双铜管铜铝复合散热器柱翼型散热器优化

发表时间:2016-10-31 00:41
  铜铝复合柱翼型散热器是我国自主开发的一种能够适合我国水质的散热器。它以铜管作为容水器件,因铜材具备抗腐蚀,承压有经验大的独特的地方,解决了钢制、铝制散热器易受水质腐蚀的问题。况且以铝翼管作为散热器件,施展了铝易成形,品质轻,散热性能好的长处,满意了散热设备“安全靠得住、玩弄美新”的要求。
  随着铜材价钱的上升以及单铜管铜铝复合柱翼型散热器在运用中容易扭坏的独特的地方。本文提出了双铜管铜铝复合柱翼型散热器。经比较,此种结构的散热器的性价比相对单铜管铜铝复合柱翼型散热器的高。本文以金属热强度为优化指标,对双铜管铜铝复合柱翼型散热器施行了却构优化。最终得出不一样管径的最优外形结构尺寸。
  双铜管铜铝复合柱翼型散热器的理论剖析和尝试证验
  2.1理论剖析
  经剖析,双铜管铜铝复合柱翼型散热器的散卡路里涵盖铝翼片散卡路里,两外外表的辐射散卡路里,空腔内部原因空气流动引动的散卡路里等。
  1,铝翼片散卡路里的理论计算
  铝翼片的散内燃机理可简化为翅片的散热。可看作是具备负内发热物体的一维稳态热传导。依据傅里叶定律和能+羭縷守永恒固定律树立算术板型。可得单个翼片的计算公式[2]如下所述:
  (2)
  2、两外外表的辐射散热
  因为双铜管铜铝复合柱翼型散热器的单柱散热器表面辐射平面或物体表面的大小与取暖屋子平面或物体表面的大小的比率十分小,所以可以把散热器与四周围空间的辐射散热当做空腔与内包壁之间的辐射换热。可利用下面所开列公式[1]直接计算,
  (3)
  3,空腔内部原因空气流动引动的散卡路里
  由图1可以看出,散热器铝翼管的内腔在平行面上形成闭合式样,可以形成“烟筒效应”。所说的“烟筒效应”是指因为外界冷空气和空腔内热空气的疏密程度差而使闭式空腔内萌生抽吸力效用,所萌生的抽吸力是铝翼管内的闭式空腔与室内空气施行对流换热的主要动力。闭式空腔内里四周围被加热的空气在抽吸力的效用下将卡路里传到室内,因此完成室内供热的目标。按《带闭式空腔的铜铝复合柱翼型散热器理论研讨及优化》中对空腔内散卡路里的计算办法计算[3]。
  闭式空腔内的散卡路里
  (4)
  式中:
  —为空腔壁面均匀温度与空腔内气温之差,℃;
  A—为空腔壁面平面或物体表面的大小,㎡;
  a—为空腔内气体的对流换热系数,w/(㎡.k)。
  2.2计算最后结果
  本文按上面所说的计算原理,对铜管外径为12mm,13mm,和14mm,铝翼片为四对的不一样外形尺寸的双铜管铜铝复合柱翼型散热器施行了散卡路里,金属热强度(只思索问题铝翼管的重量)的计算。
  3、双铜管铜铝复合柱翼型散热器的优势剖析
  3.1经济剖析
  把双铜管铜铝复合柱翼型散热器中最优结构(直径14mm,外形尺寸为75×90mm)和单铜管铜铝复合柱翼型散热器最优结构(直径22,外形结构为75×75)施行程中经过济相比较。
  4、论断
  散热器的散卡路里不止与铜管直径相关,还与铝翼片的高度,间距相关。铝翼片的散卡路里随翼片高度的增加,最初铝翼片的散卡路里迅疾增大,但增量渐渐地越来越小,最终趋近一渐近值。这反映了翼片高度增加到一定程度后,假如在接着增加翼片高度,散卡路里增加很少,却会造成翼片速率的减低。这是金属热强度随散热器外形尺寸的增大先是增大后减小的端由。本文经过计算剖析得出最优外形结构尺寸为75×90。从经济角度,本文将最优双铜管铜铝复合柱翼型散热器与最优单铜管铜铝复合柱翼型散热器施行比较,得出双铜管铜铝复合柱翼型散热器每瓦散热器的成本比单铜管铜铝复合柱翼型散热器的减退22.1百分之百。证实了双铜管铜铝复合柱翼型散热用具备经济优势。此最后结果可以引导散热器的出产。本文还对不一样供回水温度下的散卡路里做了实验测试,得出双铜管铜铝复合柱翼型散热器在低温供暖时,其散热性能相对标准供回水时变动较小。由此得出此种散热器在低温供暖中也霸占优势。


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