文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 谈谈压铸铝散热器

谈谈压铸铝散热器

谈谈压铸铝散热器
谈谈压铸铝散热器

谈谈压铸铝采暖散热器

刘晓天

压铸铝采暖散热器源于欧洲,至今已经有几十年的历史,生产地主要集中在意大利。该产品是一款技术含量高、工艺复杂、加工精细、高效节能、简洁美观、使用放心的产品。在东欧、西欧被广泛使用。在本世纪初上世纪末期,意大利生产的压铸铝采暖散热器由经销商的渠道,在中国市场开始营销。但由于其渠道的局限、消费者的认知程度和高昂的价格只在很小的范围使用。2004年意大利有些生产商开始在中国寻找合作伙伴,东欧、西欧的有些经销商带着样品来到中国,寻找有丰富压铸经验的、正在生产汽车、摩托车压铸件的生产厂家合作。对于压铸技术有着丰富经验的江浙一些民营企业,敏锐地抓住了商机,至此,压铸铝采暖散热器的制造在中国逐步形成规模。几年来,该产品在中国的产能达到了8000万片以上的生产规模,产品主要出口至俄罗斯及东欧、西欧的一些国家。但我国压铸铝散热器的生产厂家水平差异较大,在材料、模具、压铸机、后续的加工、涂装工艺和涂装材料、产品的平面度、螺纹精度、所使用的密封材料等等方面都有所不同。2008年的金融危机以及生产厂家之间的恶意竞争,2010年欧盟的反侵销,使压铸铝采暖散热器的厂家几经波折,有些停产、转产;但在此期间,还有些企业跃跃欲试,继续踏入该产品的制造行列。

就压铸铝采暖散热器在中国的发展,笔者从江苏昂彼特堡散热器有限公司的成长历程看到了该产品在中国的发展。该公司成立于2006年,公司坐落在三水(黄海、东海、长江入海口)之交的江苏省启东市。是一家集研发、制造和营销高压铸铝采暖散热器、电采暖散热器、为客户提供系统采暖产品并具有自营进出口权的现代化公司。产品主要销往东欧、西欧等十几个国家和国内东北、华北、西北、西南地区

以及西藏、长江流域各省市。几年来,该公司注重基础工作,推行和通过了ISO9001:2000质量管理体系、OHSAS18000职业健康安全体系、ISO14001环境管理体系的认证;在积极开发国际、国内市场的同时,强化内部管理,推行了精益管理和成本管理,使公司在行业地位、企业规模、社会贡献、技术创新、产品开发、团队建设、市场份额、结构调整、内部管理、产品质量、工作效率等方面都取得了显著的成果。该公司是中国采暖散热器委员会副主任单位、中国建筑金属结构协会常务理事单位、是《压铸铝合金散热器》行业标准的主要编制单位(编号为JG293-2010)。公司主要领导参编了《采暖空调系统水质》国家标准(GB/T-29044-2012)。该公司多次获得国家、行业、江苏省的各种荣誉称号,拥有30多项专利。几年来该公司的销售收入不断增长,2013年销售总额比2010年提高了180%;国内销售收入2013年比2010年提高了500%多,达到了1.5个亿。连续几年同类产品在国内的市场占有率排名第一。短短的几年,该公司就发展为行业的骨干企业,追溯企业的发展历史,笔者有如下认为:

一、产品符合国家产业政策、是消费者青睐的产品

1、压铸工艺简介

所谓压铸工艺就是将压铸机、模具、材料这三大要素有机地加以综合运用,稳定地有节奏地和高效地生产出外观、内在质量好的合格产品。也就是说,铝压铸件是一种压力铸造的零件,是使用装好铸件模具的压铸机,将加热为液态的铝合金浇入压铸机的入料口,经压铸机压铸,制造出模具限制的形状和尺寸要求的铝合金零件,这样的零件通常就被叫做压铸件。铝合金材料具有优良的导热性,较小的比重和可加工性。压铸件被广泛应用于汽车制造、内燃机生产、摩托车制造、电动机制造、油泵制造、传动机械制造、精密仪器、园林美化、电力建设、建筑装饰等各个行业。

2、压铸件的特点:

(1) 产品质量优良:压铸件的尺寸精确,表面粗糙度高、互换性好、加工余量少。

(2)生产效率稳定,生产过程容易实现机械化和自动化。一般冷压室压铸机每八小时可压铸600~700次,根据压机和产品的不同,一幅压铸模中的型腔可以数个。也就是俗语所说的“一出二”或“一出几”。

(3)产品组织致密,具有较高的强度、硬度。压铸工作时铝液是在压力下凝固的,又因高速充填,冷却速度极快,使产品表面生成一层冷硬层(约0.3~0.8 mm),该层的金属晶粒细小,组织致密,坚实耐磨。

(4) 适应范围较广,在压铸件的特定部位上可以直接嵌入所需的其他材料的制件,例如双金属采暖散热器的钢管等嵌件以满足特殊要求,大大的增加了压铸件的适用范围。

(5)技术要求高、经济投入大。压铸工艺适用于大批量生产。由于压铸机价格高,压铸模制造费用、维修费用也比较高,不宜小批量生产。

从以上可以看出,将压铸工艺和铝材料应用到采暖散热器,除了节能环保、简洁实用外,由于技术含量的大幅度增加,这款散热器的制造门槛高了,除了一定的资金投入之外,对压铸技术的掌握也是至关重要的。在我们行业里,有些企业投入压铸机数年,但始终没有形成规模的量产,而且在制造过程中成本较高,浪费较大。这里面有市场开发的问题,但更多的问题在于企业内部的包括技术管理在内的系统管理。

3、压铸铝采暖散热器的结构和特点

压铸铝采暖散热器根据其对水质的适应程度,按水道的材料分为

整体式(全铝)的和复合式(内衬钢管)两类。整体采用压铸工艺加工的压铸铝合金单片散热器为整体式;采用压铸铝加工,水流通道用钢管或不锈钢管制作的单片散热器为复合式。通俗的说,压铸铝复合式散热器是穿了铝合金外衣、增加了导热面积的钢制散热器。根据《采暖空调系统水质》国家标准(GB/T29044-2012)的规定,整体式的水质PH值适用范围为6.5-8.5;复合式的水质适用范围为9.5-12.0.,同时整体式和复合式压铸铝散热器对水质氯根也有不同的要求。

本文以江苏昂彼特堡散热器有限公司所生产的压铸铝散热器为例子,认为有如下特点:

1)、独特设计不熏墙,强化热量传递。铝的导热系数为237W/MK,铁为80W/MK;材料本身的高导热系数和散热器片的独特设计,同传统散热器相比不仅每片的散热量增加,而且不熏墙,减少了消费者的烦恼,提高了舒适度,节省了室内空间面积。而且是低温采暖的极佳产品。

2)、欧式设计,外观简约典雅;集功能性与装饰性于一身。同传统散热器相比,消费者不必再安装格栅来增加美观,降低了装修成本,增加了房间面积。

3)、散热器体表无有害物质挥发,对环境和人体无危害。据国家散热器质量监督检验中心同国家散热器委员会对该公司进行推荐产品的检测报告中表明,在对该公司产品“散热器表面释放到空气中污染物限量”指标的检测,要求甲醛≦0.03,实际值为≦0.017;要求苯≦0.04,实际值为≦0.001;要求甲苯≦0.07,实际值为≦0.006;要求二甲苯为≦0.07,实际值为0.004;总挥发性有机化合物(TVOC)为≦0.20,实际值为≦0.017。由此我们可以说,该公司生产的产品,在使用过程中无有害物质挥发。对人体和环境无危害,是环保无污染的绿色产品。

4)、模块工艺,根据需要随时任意进行拆装。消费者可以根据自

己对房间温度的需要,增加或者减少散热器片的数量,来提高舒适度。

5)、水道隐蔽,表面温度不高,安全性极强。该产品的一个主要特点就是其在结构上,水道在中间,外露的部位主要是散热翼和通风口。水道的温度传导到散热翼后,表面温度不高,不会使人烫伤,安全性极强。

6)、水容量合理、水阻小、循环快、加热快、能耗低。“水容量/散热量”比值小的散热器,升温快、效率高、节能。

7)、适应范围广泛。不同水质,选用不同材质水道的产品。根据我国目前的水质条件,压铸铝整体式散热器适合于分户采暖。江苏昂彼特堡散热器有限公司近两年来在西藏拉萨的供暖工程中,为3万多户的家庭和单位安装了该公司生产的压铸铝整体式散热器,受到了西藏自治区和拉萨市领导的高度好评。该公司生产的压铸铝复合式散热器,不仅有单水道的,而且还自主开发研制了双水道、高热量散热器。水道内胆均采用横管3.5mm,竖管1.8mm壁厚的低碳钢管。几年来,用户遍及东北、华北、西北及西藏等地区,有工厂、医院、学校、展馆、体育场馆、住宅等,几年的使用来看,无一漏水事故的发生。

8)、航空用铝,一次压铸成形,无焊点腐蚀。该产品所使用的合金铝是和航空、汽车零件的材料一样的ADC12;有铜、硅、锰、锌、铁等十几种元素按配比要求加入到A00铝中熔炼而成。该产品经久耐用的另一个重要原因就是产品无焊点。“千里之堤,溃于蚁穴”,这个产品结构和工艺,从根本上解决了传统的有些产品的焊点多、原材料冷压疲劳所导致的产品薄弱点漏水问题。

9)、将试压(检验)列为必须的制造工序;行业标准规定该类产品工作压力不大于1.0MPs。该产品在制造环节要在2.0 MPs的状态下经过三次打压工序,确保产品质量。

10)、电泳打底,户外塑粉涂装;保持永不变色。该公司在行业里率先将电泳的工艺引入压铸铝散热器的制造过程,并且电泳漆是从

意大利直接采购,塑粉是荷兰企业户外粉,不仅环保不污染,而且坚固光滑不变颜色。优良的涂装材料和先进的涂装工艺,保证了产品的无污染和美观。

11)、机械组装,扭力均衡,安全可靠。采用全自动组装机来完成组装,使每片的连接锁紧力均衡可靠,不漏水。

12)、材料可回收,产品可折旧更换,使消费者价值增值。

4、该产品的主要制造工艺:

二、行业重视,分类指导

1、制定行业标准:该产品很早就得到了行业协会的关注,尤其在压铸铝散热器在中国的生产制造开始,协会多次进行企业调研。并且在研究如何使该产品在外贸的同时,进行国内市场的开发。从2008年开始筹备行业标准的制定,先后在北京、杭州几次召开标准起草、审定的工作会议。《压铸铝合金散热器》JG 293-2010于2010年发布了行业标准并实施。使该产品的发展步入规范的轨道。

2、制定并颁布“压铸铝散热器十二.五发展规划”。为使压铸铝散热器更快的推向国内市场,2012年国家散热器委员会颁布了“压

铸铝散热器十二.五发展规划”,规划明确提出:充分发挥现有资源优势,实现节能降耗产品的应用,加快压铸铝散热器市场推广和科学引导,以及自主创新工作,满足保障房建设和新型城镇建设的需求。同时,要营造良好的社会氛围,正确引导压铸铝散热器舆论导向和科学发展,通过媒体访谈、通讯报道、座谈、展示等活动,多层面、多角度、全方位地对压铸铝散热器企业进行系列宣传,树立社会形象和提升消费者对压铸铝散热器的认知,争取在十二.五期间,压铸铝散热器市场占有率从不到1%提高到8%左右。

国家采暖散热器委员会主任宋为民在压铸铝散热器生产企业座谈会上指出:为进一步落实中国采暖散热器行业“十二五发展规划”,委员会将对压铸铝散热器生产企业进行有目标有计划分类指导,要进一步协助企业研究分析国内外市场,采取内外贸并举的方针,挖掘市场潜力,提升企业在生产经营中抗风险能力。我希望压铸铝散热器生产企业围绕国内外市场做认真的分析和调研,任何一个产品都要有一个成熟期。只要有一个好的定位和思路,鉴于目前压铸铝散热器的制造企业在国内的实力,我相信压铸铝散热器在国内市场是有极强生命力的。

3、科学论证,大力推广。国家采暖散热器委员会宋为民主任、青岛理工大学张双喜教授联名发表了《压铸铝(钢铝复合)柱翼型散热器是我国散热器行业发展方向之一》的论文,指出:复合式压铸铝散热器作为新型高档散热器,在保证美观性的同时无惧恶劣水质,兼具钢制和铝制散热器优点,拥有大投入,大规模,大发展特质,能促进行业长期稳定发展,需要重点加快发展。

国家采暖散热器委员会副主任关慧生在对企业调研后择文《调整压铸铝采暖散热器市场推广思路,实现内外贸并举新跨越》,文章指出“相信压铸铝散热器在国内市场是有极强的生命力的”。

中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院副院长路宾教授对

复合式压铸铝散热器表示赞赏,他谈到该产品的结构和性能时指出:该采暖散热器具有如下优点:1、耐腐蚀,耐压性高,经久耐用,适用不同水质的采暖系统;2、简化了传热热阻和胀管复合工艺,提高了采暖系统整体的散热性能;3、热工性能优越,金属热强度高;4、避免了散热气流熏墙,而散热功效极佳;5、自由组装,装配灵活,安装方便;6、散热器体表无有害物质挥发,不会对环境和人体造成危害;7、简约、美观、大方,能与家装和谐共处、共生,安全可靠。

青岛理工大学张双喜教授也对复合式双管压铸铝散热器赞许有加,他说:双管压铸铝散热器,作为新型高档散热器,在保证美观性的同时无惧恶劣水质,兼具钢制和铝制散热器优点,拥有大投入,大规模,大发展特质,能促进行业长期稳定发展,需要重点加快发展。

4、主办专业论坛,进行供暖系统的横向联系。2012年4月,中国城市燃气学会燃气供热专业委员会和国家采暖散热品委员会主办昂彼特堡、佛瑞德协办了“中国壁挂炉与新型散热器采暖系统应用论坛”。在会上,清华大学肖曰荣教授做了独立供暖工程中,轻型采暖散热器和壁挂炉相结合的演讲。

5、企业调研指导;协会极大地关注欧盟对该产品的反侵销,并就如何“内外并举”进行企业考察调研,召开压铸铝散热器生产企业的市场研讨会,并提出指导性的意见。

6、对骨干企业评审、检测,颁发推荐证书

为落实压铸铝散热器十二.五规划,国家采暖散热器委员会和国家散热器质量监督检验中心于2013年7月份开始,对几家规模企业进行了企业考察、评审和产品检测,对昂彼特堡等几家企业颁发了“推荐证书”。大大的推进消费者对产品的认知。

压铸铝采暖散热器在中国的制造和使用仅仅8年的时间,从消费者的不认知,到逐步认知;从心里没底不敢使用,到区域性的赞同和

认可;从选择性的使用到非其不可的使用。这其中有国家产业政策的积极引导,行业协会的大力推广,还离不开企业锲而不舍的积极努力。但是中国是采暖散热器的消费大国,具权威部门提供的数据表明2011年行业总产量为(折合标准760)7.5亿片,为2005年4亿片的187.5%;2013年行业总产值400亿元,在2012年320亿的基础上增长了25%。从此组数据可以说明,国内市场具有极大的需求空间。而技术含量高、工艺复杂、使用放心、高效节能的压铸铝散热器在国内市场的占有率还不足1%。据悉江苏昂彼特堡散热器有限公司在行业的淡季,2014年1-4月的销售额就达到了6000多万元,预计今年1-6月份仅国内销售额可望突破一个亿。我们相信符合国家产业政策的、高效节能无污染的压铸铝采暖散热器必将会成为中国这个采暖散热器消费大国的主流产品。

(本文作者系中国建筑金属结构协会常务理事、中国建筑金属结构协会采暖散热器委员会副主任、江苏昂彼特堡散热器有限公司董事会高级顾问)

新型高效换热管的换热原理

新型高效换热管的换热原理(节选) 田福生 (江苏兴荣高新科技股份有限公司) 新型高效换热管是采用铜铝材料经过界面冶金结合制造的,这种复合材料同时具有铜和铝的一些特性。但是否比单体材料性能优越,我们从金属学和传热学理论分析如下: 新型高效换热管主要用途是空调的蒸发器和冷凝器。而蒸发器和冷凝器主要结构是由运载制冷剂的载体管材和在其上的铝散热翅片所构成。散热片选用较高导热系数的材料对提高热传导效率很有帮助。如铝的导热系数为735KJ/(M.H.K),铜的导热系数为1386KJ/(M.H.K),同样体积的散热片,铜的重量是铝的3倍,而铝的比热仅为铜的2.3倍。所以在相同体积下,铜散热片可以比铝散热片容纳更多的热量,升温更慢。同样壁厚的管材,铜不但可以快速带走制冷剂的温度,自己的温度上升也比铝的缓慢,因此铜更适合做成新型高效换热管的内表面。铜的瞬间吸热能力比铝合金好,但散热的速度就较铝合金要慢,这主要是铝的比热比铜高2.3倍的缘故。考虑了铜和铝这两种材质各自的优缺点,因此新型高效换热管采用了铜铝复合制造,这种复合管材采用纯铜做为管材内表面金属,而管材外表面和散热鳍(翅)片采用铝合金。凭借较高的导热系数,铜制内层可以快速吸收制冷剂释放的热量;铝制外层与可以借助复杂的工艺手段制成最有利于散热形状的鳍片涨合在一起,铝鳍片提供了较大的储热空

间并快速释放。铝与铜之间没有任何介质,从微观上看铝和铜的原子相互连接

实现了冶金结合,从而彻底避免了传统的铜铝结合产生介面热阻的弊端,大大提高了产品的热传导能力。 对于铜铝等金属导热材料而言,比热和热传导系数是两个重要的参数。新型高效换热管的铜铝结构具有比较高的传热能力,首先是内层铜在短时间内能尽可能多的吸收制冷剂释放的热量,即强大的瞬间吸热能力,只有具备高热传导系数的金属才能胜任。其次是散热器本体应当具备足够的储热能力,即较大的热容量,通常承担这个任务的是铝鳍片。 比热的定义为:单位质量下需要输入多少能量才能使温度上升一摄氏度,单位为卡/(千克×°C),数值越大代表物体的容热能力越大。以下是几种常见物质的比热表: 热传导系数的定义为:每单位长度、每K,可以传送多少W的能量,单位为W/mK。其中“W”指热功率单位,“m”代表长度单位米,

热管散热器技术原理

热管散热器技术原理 现在的CPU、显卡、硬盘,甚至主板芯片组的发热量都大得惊人。普通风冷散热器已经发展到极限了,要想继续提高散热性能只能寻求新的散热技术。好在业界早已开发出诸如热管、液冷、半导体制冷等技术。虽然这些技术里不乏高性能得散热方式,但是最贴合实际应用的还非热管莫数了。 热管应用于PC上还是近几年里的事,真正开始普及也就一年左右。随着热管技术的成熟和大规模使用,现在的热管散热器已经走下神台,价格也是一落千丈,从最初的500以上,到现在不足百元的售价,的确让很多玩家为止欣喜。但是,你知道为什么同样的热管散热器价格会有从几千元到几十元这么大的差价么?你知道热管散热器里面的各种技术和制造工艺么?下面我就和大家一起探讨一 下关于热管散热器的方方面面。 热管是一种具有极高导热性能的传热元件,1964年发明于美国洛斯-阿洛莫斯国家实验室(L os Alamos National Laboratory)并在上世纪60年代末达到理论研究高峰于70年代开始在工业领域大量应用。它通过在全封闭真空管内工质的汽、液相变来传递热量,具有极高的导热性,高达纯铜导热能力的上百倍,有“热超导体”之美称。工艺过关、设计出色的热管CPU散热器,将具有普通无热管风冷散热器无法达到的强劲性能。

热管工作状况示意图 PC散热器中应用的热管属常温热管,工艺成熟,热管内工质为水。热管一端为蒸发端,另外一端为冷凝端。当热管一段受热时,毛细管中的液体迅速蒸发,蒸气在微小的压力差下流向另外一端,并且释放出热量,重新凝结成液体。液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段,如此循环不止。热量由热管一端传至另外一端,这种循环是快速进行的,热量可以被源源不断地传导开来。 理论上的导热系数优势转化到散热器设计方面,体现在可比同散热水平的全铜质散热片大幅减轻重量、实用型最终成品的效能领先,以及更为灵活的散热区域调整。前两种优势很容易理解,更为灵活的散热区域调整的典型实例是通过热管将CPU热量传递到稍远且不在同一平面上的机箱背部散热片处,由机箱风扇负责将热量带走,成功减少整机风扇数量,使机箱内部空气更加合理顺畅。这种方案在准系统和国外品牌整机中较为常见,如下图:

钢制柱形散热器的工作原理

钢制柱形散热器的工作原理 钢制柱形散热器以钢为原料,具有重量轻、金属强度高、耐压能力强、安装维修方便、散热快,生产能耗小,外形美观,样式多、颜色多等优势赢得消费者信赖,但钢制柱形散热器容易氧化腐蚀,对水质要求比较高,不适合使用地热水采暖。钢制柱形散热器主要由走水部分和对流片组成,其主要是水暖,将水作为热媒载体,以散热器钢材为导体首先作用于空气加热然后带动空间温度上升已达到取暖目的,此外,钢制柱形散热器的散热效果主要与散热器内部的热媒温度和外部空气温度以及与空气接触的面积还有空气流速等有关,所以热媒来源的温度高低也直接和根本上决定和影响钢制柱形暖气片的实际使用效果。钢制柱形暖气片—钢制柱形暖气片的特点 钢制柱形散热器承压力高,散热性能好,表面光滑,便于清洁,无需劳神的擦拭,该类型散热器外形色彩丰富,线条简约流畅,造型大方多样,极易与家装所融合。而且钢制柱形散热器水流量大、水阻小、不易结垢、消耗系统能量少,供热成本低,产品结实耐用、不易损坏。目前钢制柱形散热器在工厂、学校、宾馆、机关、高档住宅及其他场所,都被广泛安装运用。钢制柱形散热器风行于世与它的美观是分不开的,钢制散热器颜色大都为标准白色,非常大气时尚;而且现在市场上钢制散热器型号多样,能与不同装修风格的房子完美融合。钢制柱形暖气片—钢制柱形散热器安装保养 专业安装:钢制柱形散热器安装需要专业认真真诚的职业精神,专一专业的职业态度,大致可以比较完美铸就钢制散热器安装温暖生活的第一要义!私人定制散热器历史起源于上世纪末,以全新的理念别具一格的服务水准,为客户提供私人定制360采暖方案,当时钢制散热器量产化刚刚起步,大多数钢制散热器都是单独制作,具有很强的私人性。 保养:采暖季没有特殊的保养要求,诸如,不能再散热器上晾晒衣服;保持散热器清洁等等自不待多言;钢制散热器安装通常在非采暖季,于是这一时段的保养尤其重要了,根据不同材质,钢制散热器需要满水保养因为钢制材质更容易腐蚀,杜绝氧气与钢制材料直接接触是保养钢制散热器安装的最根本要求。以上就是为大家介绍的我们的钢制柱形散热器的一些工作原理及特点还有我们购买了暖气片之后,安装和保养的一些方法,希望大家可以参考了解,当我们大家以后购买使用散热器的话,钢制柱形散热器是不错的选择。

散热风扇工作原理

散热风扇工作原理 散热器都需要通过风扇的强制对流来加快热量的散失,因此一款风扇的好坏,对整个散热效果起到了决定性的作用。配备一个性能优良的CPU风扇也是保证整部电脑顺利运转的关键因素之 一。" DC风扇运转原理: 根据安培右手定则,导体通过电流,周围会产生磁场,若将此导体置于另一固定磁场中,则将产生吸力或斥力,造成物体移动。在直流风扇的扇叶内部,附着一事先充有磁性之橡胶磁铁。环绕着硅钢片,轴心部份缠绕两组线圈,并使用霍尔感应组件作为同步侦测装置,控制一组电路,该电路使缠绕轴心的两组线圈轮流工作。硅钢片产生不同磁极,此磁极与橡胶磁铁产生吸斥力。当吸斥力大于虱扇的静摩擦力时,扇叶自然转动。 由于霍尔感应组件提供同步信号,扇叶因此得以持续运转,至于其运转方向,可依佛莱明右手定则决定。 AC风扇运转原理: AC风扇与DC风扇的区别。前者电源为交流,电源电压会正负交变,不像DC风扇电源电压固定,必须依赖电路控制,使两组线圈轮流工作才能产生不同磁场。AC风扇因电源频率固定,所以硅钢片产生的磁极变化速度,由电源频率决定,频率愈高磁场切换速度愈快,理论上转速会愈快,就像直流风扇极数愈多转速愈快的原理一样。不过,频率也不能太快,太快将造成激活困难。我们电脑散热器上应用的都是DC风扇。而一般一款好的风扇主要考察风量、转速、噪音、使用寿命长短、采用何种扇叶轴承等。 风量是指风冷散热器风扇每分钟排出或纳入的空气总体积,如果按立方英尺来计算,单位就是CFM;如果按立方米来算,就是CMM。散热器产品经常使用的风量单位是CFM(约为 0."028立方米/分钟)。50×50x10mm CPU风扇一般会达到10 CFM, 60×60x25mm风扇通常能达到20-30的CFM。在散热片材质相同的情况下,风量

热管散热器的工作原理

热管散热器的工作原理 热管散热器的工作原理,热管:是一种传热性极好的人工构件,常用的热管由三;⑴在真空状态下,液体的沸点降低;;⑵同种物质的汽化潜热比显热高的多;;⑶多孔毛细结构对液体的抽吸力可使液体流动;典型的构造和工作过程如右图所示:;与热源靠近的一段(蒸发段)内的液体吸热而蒸发,蒸;热管利用“相变”传热的原理与金属铜、铝等实体材料热管散热器的工作原理 热管:是一种传热性极好的人工构件,常用的热管由三部分组成:主体为一根封闭的金属管,内部有少量工作介质和毛细结构,管内的空气及其他杂物必须排除在外。热管工作时利用了三种物理学原理: ⑴在真空状态下,液体的沸点降低; ⑵同种物质的汽化潜热比显热高的多; ⑶多孔毛细结构对液体的抽吸力可使液体流动。 典型的构造和工作过程如右图所示: 与热源靠近的一段(蒸发段)内的液体吸热而蒸发,蒸汽携带汽化潜热经空腔流向另一段(冷凝段),汽体经管壁与外界冷媒体换热放出潜热而完成了传热任务,冷凝成液体,经毛细结构的抽吸力量或重力回流到蒸发段进入下一个工作循环。金旗舰铜制散热器114*60 热管利用“相变”传热的原理与金属铜、铝等实体材料的天然传热方式完全不同。热管的有效导热性是铜、铝等有色金属的成百上千

倍,所以热管是传热领域的重大发明和科技成果,给人类社会带来巨大的实用价值。 热管散热器:利用热管技术能对许多老式散热器或换热产品和系统作重大的改进而产生出的新产品。热管散热器就是这一方面的一个很好的典型。散热器的 热阻是由材料的导热性和体积内的有效面积决定的。实体铝或铜散热器在体积达到0.006m3时,再加大其体积和面积也不能明显减小热阻了。对于双面散热的分立半导体器件,风冷的全铜或全铝散热器的热阻只能达到0.04℃/W。而热管散热器可达到0.01℃/W。在自然对流冷却条件下,热管散热器比实体散热器的性能可提高十倍以上。 散热系统:热管问世以来,使电力电子装置的散热系统有了新的发展。无论何种散热方式,其最终散热媒体是空气,其他都是中间环接。空气自然对流冷却是最直接和简便的方式,热管使自冷的应用范围迅速扩大。因为热管自冷散热系统无需风扇、没有噪音、免维修、安全可靠,热管风冷甚至自冷可以取代水冷系统,节约水资源和相关的辅助设备投资。此外,热管散热还能将发热件集中,甚至密封,而将散热部分移到外部或远处,能防尘、防潮、防爆,提高电器设备的安全可靠性和应用范围。

散热器高效散热技术及应用研究阚宏伟

散热器高效散热技术及应用研究 摘要:随着电子技术的发展,使得电子器件的热流密度不断增加,这样势必对电子器有更高的散热要求,因此有效地解决散热问题已成为电子设备必须解决的关键技术。针对现代电子设备所面临的散热问题,就散热基本原理以及各种主流散热技术,包括自然对流散、强制风冷散热、液体冷却、热管、微槽道冷却、集成热路、热电致冷等常用的电子设备散热技术及某些前沿的研究现状、发展趋势及存在问题分别予以阐述。 关键词:热传递自然对流强制风冷热管散热热电制冷 引言:据统计,55%的电子设备失效是由温度过高引起的。可见,电子设备的主要故障形式为过热损坏,因此对电子设备进行有效的散热是提高产品可靠性的关键。电子设备的主要散热技术电子设备的高效散热问题与传热学(包括热传导、对流和热辐射)和流体力学(包括质量、动量和能量守恒三大定律)等原理的应用密切相关。 一:热传递主要有三种方式: 传导:物质本身或当物质与物质接触时,能量的传递就被称为热传导,这是最普遍的一种热传递方式,由能量较低的粒子和能量较高的粒子直接接触碰撞来传递能量。相对而言,热传导方式局限于固体和液体,因为气体的分子构成并不是很紧密,它们之间能量的传递被称为热扩散。 热传导的基本公式为“Q=K×A×ΔT/ΔL”。其中Q代表为热量,也就是热传导所产生或传导的热量;K为材料的热传导系数,热传导系数类似比热,但是又与比热有一些差别,热传导系数与比热成反比,热传导系数越高,其比热的数值也就越低。举例说明,纯铜的热传导系数为396.4,而其比热则为0.39;公式中A代表传热的面积(或是两物体的接触面积)、ΔT代表两端的温度差;ΔL则是两端的距离。因此,从公式我们就可以发现,热量传递的大小同热传导系数、热传热面积成正比,同距离成反比。热传递系数越高、热传递面积越大,传输的距离越短,那么热传导的能量就越高,也就越容易带走热量。 对流:对流指的是流体(气体或液体)与固体表面接触,造成流体从固体表面将热带走的热传递方式。 具体应用到实际来看,热对流又有两种不同的情况,即:自然对流和强制对流。自然对流指的是流体运动,成因是温度差,温度高的流体密度较低,因此质量轻,相对就会向上运动。相反地,温度低的流体,密度高,因此向下运动,这种热传递是因为流体受热之后,或者说存在温度差之后,产生了热传递的动力;强制对流则是流体受外在的强制驱动(如风扇带动的空气流动),驱动力向什么地方,流体就向什么地方运动,因此这种热对流更有效率和可指向性。

散热原理与技术详解析

才能胜任。对于金属导热材料而言,比热和热传导系数是两个重要的参数。 热传导系数的定义为:每单位长度、每K,可以传送多少W的能量,单位为W/mK。其中“W”指热功率单位,“m”代表长度单位米, 而“K”为绝对温度单位。该数值越大说明导热性能越好。以下是几种常见金属的热传导系数表: 热传导系数 (单位: W/mK) 银429铜401 金317铝237 铁80铅34.8 1070型铝合金2261050型铝合金209 6063型铝合金2016061型铝合金155

拉丝工艺也是使用最多的底面处理工艺。拉丝时使用某种表面具有一定粗糙程度及硬度的工具,常见的如砂纸、锉等,对物体处理表面进行单向、反复或旋转的摩擦,借助工具粗糙表面摩擦时的剪削效果去除处理表面的凸出物;当然,磨平凸出物的同时也会在原本平整的表面上造成划痕。故而应采用由粗到细循序渐进的过程,逐渐减小处理表面的粗糙程度。 拉丝工艺的特征 : 一条条平行的磨痕 盘铣工艺(切削) 盘铣工艺是指将散热器底面固定之后通过高速旋转的刀具切割散热器表面,刀具始终在同一平面内旋转,因此切割出来的底面非常平整。与拉丝工艺相同,盘铣工艺使用的刀具越精细,切割出的底面的平整程度越高。盘铣工艺的制造成本较高,但相对拉丝只需要两三道工序,比较省时,并且效果也比较理想。

盘铣工艺特征 : 弧形的磨痕 数控机床 数控机床应用于散热片的底面平整处理主要采用的工艺仍然是铣。但与传统盘铣不同,数控铣床的刀具可以通过单片机精确控制与散热片间的相对距离。刀具接触散热片底面后,两者水平方向相对运动,即可对传统盘铣中刀具空隙留下的未处理部分进行切削,而达到完整的平面效果,不许任何后续处理即可获得镜面一般的效果,平整度可小于 0.001mm。 其他工艺 除上述几种外,还有其他对散热器底处理的工艺,如抛光,不过,相对而言,抛光处理更多地是出于散热器美观方面的考虑,对散热器底面平整度没有太大的改善,且处理成本较高。 正如我们在前面所说,散热器底面无论怎么处理,这种机械工艺不可能做出完全标准的平整面,在CPU与散热器之间存在的沟壑或空隙总是不可避免的。存在于这些空隙中的空气对散热器的传导能力有着很大的影响,人所共知,空气的热阻值很高,因此必须用其他物质来降低热阻,否则散热器的传导性能会大打折扣,甚至无法发挥作用。这便是导热介质的由来。它的作用就是填充热源如CPU与散热器之间大大小小的空隙,增大发热源与散热片的接触面积。 导热硅脂的性能参数 由于导热硅脂属于一种化学物质,因此它也有反映自身工作特性的相关性能参数。只要了解这些参数的含义,就可以判断一款导热硅脂产品的性能高低。 工作温度 工作温度是确保导热硅脂处于固态或液态的一个重要参数,温度过高,导热硅脂会因黏稠度降低而变成液态;温度过低,它又会因黏稠度

汽车散热器的工作原理审批稿

汽车散热器的工作原理 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】

汽车散热器的工作原理 为了避免发动机过热,燃烧室周围的零部件(缸套、缸盖、气门等)必须进行适当的冷却。内燃机的冷却装置有三种形式,水冷却、油冷却和空气冷却。汽车发动机冷却装置以水冷却为主,用气缸水道内的循环水冷却,把水道内受热的水引入散热器(水箱),通过风冷却后再返回到水道内。为了保证冷却效果,汽车冷却系统一般由散热器(1)、节温器(2)、水泵(3)、缸体水道(4)、缸盖水道(5)、风扇等组成。以轿车为例,散热器负责循环水的冷却,它的水管和散热片多用铝材制成,铝制水管做成扁平形状,散热片带波纹状,注重散热性能,安装方向垂直于空气流动的方向,尽量做到风阻要小,冷却效率要高。散热器里面的冷却水不是单纯的水,而是由水(符合饮用水质量)、防冻液(通常为乙二醇)和各种专门用途的防腐剂组成的混合物,也称为冷却液。这些冷却液中的防冻液含量占30%~50%,提高了液体的沸点,在一定工作压力之下,轿车冷却液的允许工作温度可达摄氏120度,超过了水的沸点且不容易蒸发。发动机是由冷却液的循环来实现的,强制冷却液循环的部件是水泵,它由曲轴皮带带动,水泵叶轮推动冷却液在整个系统内循环。这些冷却液对发动机的冷却,要根据发动机的工作情况而随时调节。当发动机温度低的时候,冷却液就在发动机本身内部做小循环,当发动机温度高的时候,冷却液就在发动机—散热器之间做大循环。实现冷却液做不同循环的控制部件是节温器。节温器实际上是一个阀门,其原理是利用可随温度伸缩的材料,例如石蜡或乙醚之类的材料做开关阀门,当水温高时材料膨胀顶开阀门,冷却液进行大循环,当水温低时材料收缩关闭阀门,冷却液小循环。为了提高散热器的冷却能力,在散热器后面安装风扇强制通风。以前的轿车散热器风扇是由曲轴皮带直接带动的,发动机启动它就要转,不能视发动机温度变化而变化,为了调节散热器的冷却力,要在散热器上装上活动百页窗以控制风力进入。现代轿车已经普遍使用风扇电磁离合器或者电子风扇,当水温比较低时离合器与转轴分离,风扇不动,当水温比较高时由温度传感器接通电源,使离合器与转轴接合,风扇转动。同样,电子风扇由电动机直接带动,由温度传感器控制电动机运转。这两种形式的散热器电扇运转实际上都由温度传感器控制。散热器兼作储水及散热作用,如果单纯依赖散热器,有三个缺点,一是水泵吸水一侧因压力低而容易沸腾,叶轮容易穴蚀;二是气水分离不好容易气阻;三是温度高冷却液容易沸腾逸走。因此设计师就加装了膨胀水箱,它的上下两根水管分别与散热器上部和水泵进水口联接,防止上述问题的产生。现在轿车的冷却系统比过去复杂了,主要是增加了温度控制元件,散热器风扇可随发动机温度变化而“随机应变”,冷却系统普遍采用冷却液。当然,发动机的热也是燃料所产生

汽车散热器的工作原理

汽车散热器的工作原理 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

汽车散热器的工作原理为了避免发动机过热,燃烧室周围的零部件(缸套、缸盖、气门等)必须进行适当的冷却。内燃机的冷却装置有三种形式,水冷却、油冷却和空气冷却。汽车发动机冷却装置以水冷却为主,用气缸水道内的循环水冷却,把水道内受热的水引入散热器(水箱),通过风冷却后再返回到水道内。为了保证冷却效果,汽车冷却系统一般由散热器(1)、节温器(2)、水泵(3)、缸体水道(4)、缸盖水道(5)、风扇等组成。以轿车为例,散热器负责循环水的冷却,它的水管和散热片多用铝材制成,铝制水管做成扁平形状,散热片带波纹状,注重散热性能,安装方向垂直于空气流动的方向,尽量做到风阻要小,冷却效率要高。散热器里面的冷却水不是单纯的水,而是由水(符合饮用水质量)、防冻液(通常为乙二醇)和各种专门用途的防腐剂组成的混合物,也称为冷却液。这些冷却液中的防冻液含量占30%~50%,提高了液体的沸点,在一定工作压力之下,轿车冷却液的允许工作温度可达摄氏120度,超过了水的沸点且不容易蒸发。发动机是由冷却液的循环来实现的,强制冷却液循环的部件是水泵,它由曲轴皮带带动,水泵叶轮推动冷却液在整个系统内循环。这些冷却液对发动机的冷却,要根据发动机的工作情况而随时调节。当发动机温度低的时候,冷却液就在发动机本身内部做小循环,当发动机温度高的时候,冷却液就在发动机—散热器之间做大循环。实现冷却液做不同循环的控制部件是节温器。节温器实际上是一个阀门,其原理是利用可随温度伸缩的材料,例如石蜡或乙醚之类的材料做开关阀门,当水温高时材料膨胀顶开阀门,冷却液进行大循环,当水温低时材料收缩关闭阀门,冷却液小循环。为了提高散热器的冷却能力,在散热器后面安装风扇强制通风。以前的轿车散热器风扇是由曲轴皮带直接带动的,发动机启动它就要转,不能视发动机温度变化而变化,为了调节散热器的冷却力,要在散热器上装上活动百页窗以控制风力进入。现代轿车已经普遍使用风扇电磁离合器或者电子风扇,当水温比较低时离合器与转轴分离,风扇不动,当水温比较高时由温度传感器接通电源,使离合器与转轴接合,风扇转动。同样,电子风扇由电动机直接带动,由温度传感器控制电

风冷散热的设计及计算

风冷散热的设计及计算 The document was finally revised on 2021

风冷散热的设计及计算 风冷散热原理: 散热片的核心是同散热片底座紧密接触的,因此芯片表面发出的热量就会通过热传导传到散热片上,再由风扇转动所造成的气流将热量“吹走”,如此循环,便是处理器散热的简单过程。 散热片材料的比较: 现在市面上的散热风扇所使用的散热片材料一般都是铝合金,只有极少数是使用其他材料。学过物理的人应该都知道铝导热性并不是最好的,从效果来看最好的应该是银,接下来是纯铜,紧接着才会是铝。但是前两种材料的价格比较贵,如果用来作散热片成本不好控制。使用铝业也有很多优点,比如重量比较轻,可塑性比较好。因此兼顾导热性和其他方面使用铝就成为了主要的散热材料。不过我们使用的散热片没有百分之百纯铝的产品,因为纯铝太过柔软,如果想做成散热片一般都会加入少量的其他金属,成为铝合金(得到更好的硬度)。 风扇: 单是有了一个好的散热片,而不加风扇,就算表面积再大,也没有用!因为无法同空气进行完全的流通,散热效果肯定会大打折扣。从这个来看,风扇的效果有时甚至比散热片还重要。假如没有好的风扇,则散热片表面积大的特点便无法充分展现出来。挑选风扇的宗旨就是,风扇吹出来的风越强劲越好。风扇吹出来的风力越强,空气流动的速度越快,散热效果同样也就越好。要判断风扇是否够强劲,转速是一个重要的依据。转速越快,风就越强,简单看功率的大小。 轴承: 市面上用的轴承一般有两种,滚珠轴承和含油轴承,滚珠轴承比含油轴承好,声音小、寿命长。但是滚珠轴承的设计比较难,其中一个工艺是预压,是指将滚珠固定到轴承套中的过程,这要求滚珠与轴承套表面结合紧密,没有间隙,以使钢珠磨损度最小。通常在国内厂家轴承制造中,预压前上下轴承套是正对

散热器类型原理

散热器类型原理 散热器在生活中大家应该都见过并且使用过;金旗舰散热器工作原理是散热器主要靠对流,如果对流被破坏;散热器的结构可以分为弯头形式同集箱形式,弯头形式;散热器的种类:1.水冷散热器:水冷散热器水冷系统;2.热管散热器:热管散热器它包括带有对流口的散热;3.风扇散热器:风冷散热器风扇每分钟送出或吸入的;4.FUL 型散热器:FUL型散热器是—种新型的换;散热器在生活中大家应该都见过并且使用过。首先散热器是用来传导、释放热量的一系列装置的统称。 散热器工作原理是散热器主要靠对流,如果对流被破坏,热效率会被大大降低。传统的家居装饰往往是包暖气罩,而根本不考虑最基本的物理原理——热对流,是取暖设备的正常供暖遭到破坏。热空气轻,冷空气重,因此,空调装在高处,目的是让冷气从头而降,散热器装在低处,易于热气上升。加强对流才能迅速提高热量,取暖费就不白交。 散热器的结构可以分为弯头形式同集箱形式,弯头形式主要用在蒸汽加热空气,导热油加热空气等,这种结构的优点是弯头可以伸缩散热管不容易拉裂,缺点是管与端板处易漏风,解决方法是把弯头用钢板全部封住焊死;集箱形式的散热器也可以用在蒸汽加热空气,导热油加热空气等,这终结构在高温或温差变化的情况下管子容易拉裂,所以设计过程中可以考虑设计成浮头式。

金旗舰暖气片88/60散热器的种类:1.水冷散热器:水冷散热器水冷系统一般由以下几部分构成:热交换器、循环系统、水箱、水泵和水,根据需要还可以增加散热结构。而水因为其物理属性,导热性并不比金属好(风扇制冷通过金属导热),但是,流动的水就会有极好的导热性,也就是说,水冷散热器的散热性能与其中散热液(水或其他液体)流速成正比,制冷液的流速又与制冷系统水泵功率相关。而且水的热容量大,这就使得水冷制冷系统有着很好的热负载能力。相当于风冷系统的5倍,导致的直接好处就是CPU工作温度曲线非常平缓。使用风冷散热器的系统在运行CPU负载较大的程序时会在短时间内出现温度热尖峰,或有可能超出CPU警戒温度,而水冷散热系统则由于热容量大,热波动相对要小得多。 2.热管散热器:热管散热器它包括带有对流口的散热壳体,在散热壳体内置的上、下支承板中置入若干个真空超导管,在超导管内装有热工介质,超导管的下端插入热媒盒内,热媒盒上设有与热源连通的进、出水口,在超导管下部和热媒盒外壁上设有保温层,当热源停止供热时,通过保温层的蓄热释放来维持热传导的,具有热源间歇供热就能满足室内取暖的需要,节约能源,供热成本低等优点。 3.风扇散热器:风冷散热器风扇每分钟送出或吸入的空气总体积,如果按立方英尺来计算,单位就是CFM;如果按立方米来算,就是C MM,散热器产品经常使用的风量单位是CFM。在散热片材质相同的情况下,风量是衡量风冷散热器散热能力的最重要的指标。显然,风

散热器原理

散热器原理 第1章:[散热原理——功耗与热阻] 第1页 第2章:[散热原理——散热方式]第3页 第3章:[散热原理——散热器材质]第7页 第4章:[散热原理——铜铝结合技术]第9页 第5章:[散热原理——热管技术]第15页 第6章:[散热原理——加工成型技术] 第18页 第7章:[散热原理——底面处理工艺] 第26页 第8章:[散热原理——风扇基本原理] 第29页 第9章:[散热原理——轴承和叶片] 第34页 第10章:[散热原理——接口与扣具]第41页 [散热原理——功耗与热阻] 随着处理器发热量的不断提高,很多有助于散热的新兴技术也飞速发展。如果要深入了解一款散热器的性能必须了解其原理。 功耗 功耗是CPU最为重要的参数之一。其主要包括TDP和处理器功耗 TDP是反应一颗处理器热量释放的指标。TDP的英文全称是“Thermal Design Power”,中文直译是“热量设计功耗”。TDP功耗是处理器的基本物理指标。它的含义是当处理器达到负荷最大的时候,释放出的热量,单位未W。单颗处理器的TDP值是固定的,而散热器必须保证在处理器TDP最大的时候,处理器的温度仍然在设计范围之内。 处理器的功耗:是处理器最基本的电气性能指标。根据电路的基本原理,功率(P)=电流(A)×电压(V)。所以,处理器的功耗(功率)等于流经处理器核心的电流值与该处理器上的核心电压值的乘积。 处理器的峰值功耗:处理器的核心电压与核心电流时刻都处于变化之中,这样处理器的功耗也在变化之中。在散热措施正常的情况下(即处理器的温度始终处于设计范围之内),处理器负荷最高的时刻,其核心电压与核心电流都达到最高值,此时电压与电流的乘积便是处理器的峰值功耗。 处理器的功耗与TDP 两者的关系可以用下面公式概括:

散热设计

一、散热设计的一些基本原则: 从有利于散热的角度出发,印制版最好是直立安装,板与板之间的距离一般不应小于2cm,而且器件在印制版上的排列方式应遵循一定的规则: 1. 对于采用自由对流空气冷却的设备,最好是将集成电路(或其它器件)按纵长方式排列,如图3示;对于采用强制空气冷却的设备,最好是将集成电路(或其它器件)按横长方式排列。 2. 同一块印制板上的器件应尽可能按其发热量大小及散热程度分区排列,发热量小或耐热性差的器件(如小信号晶体管、小规模集成电路、电解电容等)放在冷却气流的最上流(入口处),发热量大或耐热性好的器件(如功率晶体管、大规模集成电路等)放在冷却气流最下游。 3. 在水平方向上,大功率器件尽量靠近印制板边沿布置,以便缩短传热路径;在垂直方向上,大功率器件尽量靠近印制板上方布置,以便减少这些器件工作时对其它器件温度的影响。 4. 对温度比较敏感的器件最好安置在温度最低的区域(如设备的底部),千万不要将它放在发热器件的正上方,多个器件最好是在水平面上交错布局。 5. 设备内印制板的散热主要依靠空气流动,所以在设计时要研究空气流动路径,合理配置器件或印制电路板。空气流动时总是趋向于阻力小的地方流动,所以在印制电路板上配置器件时,要避免在某个区域留有较大的空域。整机中多块印制电路板的配置也应注意同样的问题。 二、电子设备散热的重要性 在电子设备广泛应用的今天。如何保证电子设备的长时间可靠运行,一直困扰着工程师们。造成电子设备故障的原因虽然很多,但是高温是其中最重要的因素(其它因素重要性依次是振动Vibration、潮湿Humidity、灰尘Dust),温度对电子设备的影响高达60%。 温度和故障率的关系是成正比的,可以用下式来表示: F = Ae-E/KT 其中: F = 故障率, A=常数 E = 功率 K =玻尔兹曼常量(8.63e-5eV/K) T = 结点温度 三、功率芯片有关热的主要参数 随着芯片的集成度、功率密度的日愈提高,芯片的温度越来越成为系统稳定工作、性能提升的绊脚石。作为一个合格的电子产品设计人员,除了成功实现产品的功能之外,还必须充分考虑产品的稳定性、工作寿命,环境适应能力等等。而这些都和温度有着直接或间接的关系。数据显示,45%的电子产品损坏是由于温度过高。可见散热设计的重要性。 如何对产品进行热设计,首先我们可以从芯片厂家提供的芯片Datasheet为判断的基础依。如何理解Datasheet的相关参数呢?下面将对Datasheet中常用的热参数逐一说明。

汽车散热器的工作原理

汽车散热器的工作原理 为了避免发动机过热,燃烧室周围的零部件(缸套、缸盖、气门等)必须进行适当的冷却。内燃机的冷却装置有三种形式,水冷却、油冷却和空气冷却。汽车发动机冷却装置以水冷却为主,用气缸水道内的循环水冷却,把水道内受热的水引入散热器(水箱),通过风冷却后再返回到水道内。为了保证冷却效果,汽车冷却系统一般由散热器(1)、节温器(2)、水泵(3)、缸体水道(4)、缸盖水道(5)、风扇等组成。以轿车为例,散热器负责循环水的冷却,它的水管和散热片多用铝材制成,铝制水管做成扁平形状,散热片带波纹状,注重散热性能,安装方向垂直于空气流动的方向,尽量做到风阻要小,冷却效率要高。散热器里面的冷却水不是单纯的水,而是由水(符合饮用水质量)、防冻液(通常为乙二醇)和各种专门用途的防腐剂组成的混合物,也称为冷却液。这些冷却液中的防冻液含量占30%~50%,提高了液体的沸点,在一定工作压力之下,轿车冷却液的允许工作温度可达摄氏120度,超过了水的沸点且不容易蒸发。发动机是由冷却液的循环来实现的,强制冷却液循环的部件是水泵,它由曲轴皮带带动,水泵叶轮推动冷却液在整个系统内循环。这些冷却液对发动机的冷却,要根据发动机的工作情况而随时调节。当发动机温度低的时候,冷却液就在发动机本身内部做小循环,当发动机温度高的时候,冷却液就在发动机—散热器之间做大循环。实现冷却液做不同循环的控制部件是节温器。节温器实际上是一个阀门,其原理是利用可随温度伸缩的材料,例如石蜡或乙醚之类的材料做开关阀门,当水温高时材料膨胀顶开阀门,冷却液进行大循环,当水温低时材料收缩关闭阀门,冷却液小循环。为了提高散热器的冷却能力,在散热器后面安装风扇强制通风。以前的轿车散热器风扇是由曲轴皮带直接带动的,发动机启动它就要转,不能视发动机温度变化而变化,为了调节散热器的冷却力,要在散热器上装上活动百页窗以控制风力进入。现代轿车已经普遍使用风扇电磁离合器或者电子风扇,当水温比较低时离合器与转轴分离,风扇不动,当水温比较高时由温度传感器接通电源,使离合器与转轴接合,风扇转动。同样,电子风扇由电动机直接带动,由温度传感器控制电动机运转。这两种形式的散热器电扇运转实际上都由温度传感器控制。散热器兼作储水及散热作用,如果单纯依赖散热器,有三个缺点,一是水泵吸水一侧因压力低而容易沸腾,叶轮容易穴蚀;二是气水分离不好容易气阻;三是温度高冷却液容易沸腾逸走。因此设计师就加装了膨胀水箱,它的上下两根水管分别与散热器上部和水泵进水口联接,防止上述问题的产生。现在轿车的冷却系统比过去复杂了,主要是增加了温度控制元件,散热器风扇可随发动机温度变化而“随机应变”,冷却系统普遍采用冷却液。当然,发动机的热也是燃料所产生的能量,将其冷却实际上是一种不得已的浪费。因此人们正研究一种无需冷却的陶瓷材料做成的隔热发动机,将来一旦实现,发动机将会又小又简单。

散热器的相关知识点

散热器的相关知识点 散热器的相关知识点;金旗舰散热器材质;散热器主要有两种:铝质和铜制,前者用于一般乘;散热器结构;散热器是汽车水冷发动机冷却系统中不可缺少的重;最常见的散热器的结构形式可分为直流型和横流型;散热器芯部的结构形式主要有管片式和管带式两大类;同时还必须具有足够的散热面积,来完成冷却液、空气;与管片式散热器相比,管带式散热器在同样的条件下,散热器原理;散热器的相关知识点 散热器材质 散热器主要有两种:铝质和铜制,前者用于一般乘用车,后者用于大型商用车。散热器材料与制造技术发展很快。铝散热器以其在材料轻量化上的明显优势,在轿车与轻型车领域逐步取代铜散热器的同时,铜散热器制造技术和工艺有了长足的发展,铜硬钎焊散热器在客车、工程机械、重型卡车等发动机散热器方面优势明显。国外轿车配套的散热器多为铝散热器,主要是从保护环境的角度来考虑(尤其是欧美国家)。在欧洲新型的轿车中,铝散热器占有的比例平均为64%。从我国散热器生产的发展前景看,硬钎焊生产的铝散热器逐渐增多。硬钎焊铜散热器也在公共汽车、载货汽车和其他工程设备上得到应用。 散热器结构 散热器是水冷发动机冷却系统中不可缺少的重要部件,目前,正朝着轻型、高效、经济的方向发展。散热器结构也不断适应新发展。

最常见的散热器的结构形式可分为直流型和横流型两类。 金旗舰铜制暖气片80*80芯部的结构形式主要有管片式和管带式两大类。管片式散热器芯部是由许多细的冷却管和散热片构成,冷却管大多采用扁圆形截面,以减小空气阻力,增加传热面积。散热器芯部应具有足够的通流面积,让冷却液通过,同时也应具备足够的空气通流面积,让足量的空气通过以带走冷却液传给散热器的热量。 同时还必须具有足够的散热面积,来完成冷却液、空气和散热片之间的热量交换。管带式散热器是由波纹状散热带和冷却管相间排列经焊接而成。 与管片式散热器相比,管带式散热器在同样的条件下,散热面积可以增加12%左右,另外散热带上开有扰动气流的类似百叶窗的孔,以破坏流动空气在散热带表面上的附着层,提高散热能力。 散热器原理 为了避免发动机过热,燃烧室周围的零部件(缸套、缸盖、气门等)必须进行适当的冷却。为了保证冷却效果,冷却系统一般由散热器、节温器、水泵、缸体水道、缸盖水道、风扇等组成。散热器负责循环水的冷却,它的水管和散热片多用铝材制成,铝制水管做成扁平形状,散热片带波纹状,注重散热性能,安装方向垂直于空气流动的方向,尽量做到风阻要小,冷却效率要高。

热管的换热原理及其换热计算

热管的换热原理及其换热计算 一热管简介 热管是近几十年发展起来的一种具有高导热性能的传热元件,热管最早应用于航天领域,时至今日,已经从航天、航天器中的均温和控温扩展到了工业技术的各个领域,石油、化工、能源、动力、冶金、电子、机械及医疗等各个部门都逐渐应用了热管技术。 热管一般由管壳、起毛细管作用的通道、以及传递热能的工质构成,热管自身形成一个高真空封闭系统,沿轴向可将热管分为三段,即蒸发段、冷凝段和绝热段。其结构如图所示: 热管的工作原理是:外部热源的热量,通过蒸发段的管壁和浸满工质的吸液芯的导热使液体工质的温度上升;液体温度上升,液面蒸发,直至达到饱和蒸气压,此时热量以潜热的方式传给蒸气。蒸发段

的饱和蒸汽压随着液体温度上升而升高。在压差的作用下,蒸气通过蒸气通道流向低压且温度也较低的冷凝段,并在冷凝段的气液界面上冷凝,放出潜热。放出的热量从气液界面通过充满工质的吸液芯和管壁的导热,传给热管外冷源。冷凝的液体通过吸液芯回流到蒸发段,完成一个循环。如此往复,不断地将热量从蒸发段传至冷凝段。绝热段的作用除了为流体提供通道外,还起着把蒸气段和冷凝段隔开的作用,并使管内工质不与外界进行热量传递。

在热管真空度达到要求的情况下,热管的传热能力主要取决于热管吸液芯的设计。根据热管的不同应用场合,我公司设计有多种不同的热管吸液芯,包括:轴向槽道吸液芯、丝网吸液芯和烧结芯等。基于热管技术的相变传热原理、热管结构的合理设计以及专业可靠的品质保证,多年实践证明,我公司生产的热管及热管组件正逐渐迈向越来越广阔的市场。 (1) 产品展示

(2) 产品参数说明 项目技术参数 热管长度> 100mm 主体材料铜管 毛细结构槽沟/烧结芯/丝网管 工作介质冷媒 设计工作温度30~200℃ 设计使用倾角> 5° 传热功率50~1000w (根据实际产品规格型号) 热阻系数< 0.08℃/W (参考值) 传热功率测试原理 测试总体要求1)加热功率有功率调节仪控制输入; 2)热管保持与水平台面α角度(根据具体应用定); 3)管壁上监测点的温度变化在5min内小于 0.5℃认为传热达到稳定状态,记录此时传 热功率为最大传热功率。

散热器的基本原理之知识普及篇

散热器的基本原理之知识普及篇 众所周知电子器件的工作温度直接决定其使用寿命和稳定性,要让PC各部件的工作温度保持在合理的范围内,除了保证PC工作环境的温度在合理范围内之外,还必须要对其进行散热处理。而随着PC计算能力的增强,功耗与散热问题日益成为不容回避的问题。一般说来,PC内的热源大户包括CPU、主板(南桥、北桥及VRM部分)、显卡以及其他部件如硬件、光驱等,它们工作时消耗的电能会有相当一部分转化为热量。尤其对CPU而言,如果用户进行了超频,其内部元件的发热量更是不可小觑,要保证其稳定地工作更必须有效地散热。 热传递的原理与基本方式 学过中学物理的朋友都知道,热传递主要有三种方式: 第一传导:物质本身或当物质与物质接触时,能量的传递就被称为热传导,这是最普遍的一种热传递方式,由能量较低的粒子和能量较高的粒子直接接触碰撞来传递能量。相对而言,热传导方式局限于固体和液体,因为气体的分子构成并不是很紧密,它们之间能量的传递被称为热扩散。 热传导的基本公式为“Q=K×A×ΔT/ΔL”。其中Q代表为热量,也就是热传导所产生或传导的热量;K为材料的热传导系数,热传导系数类似比热,但是又与比热有一些差别,热传导系数与比热成反比,热传导系数越高,其比热的数值也就越低。举例说明,纯铜的热传导系数为396.4,而其比热则为0.39;公式中A代表传热的面积(或是两物体的接触面积)、ΔT代表两端的温度差;ΔL则是两端的距离。因此,从公式我们就可以发现,热量传递的大小同热传导系数、热传热面积成正比,同距离成反比。热传递系数越高、热传递面积越大,传输的距离越短,那么热传导的能量就越高,也就越容易带走热量。 第二对流:对流指的是流体(气体或液体)与固体表面接触,造成流体从固体表面将热带走的热传递方式。 具体应用到实际来看,热对流又有两种不同的情况,即:自然对流和强制对流。自然对流指的是流体运动,成因是温度差,温度高的流体密度较低,因此质量轻,相对就会向上运动。相反地,温度低的流体,密度高,因此向下运动,这种热传递是因为流体受热之后,或者说存在温度差之后,产生了热传递的动力;强制对流则是流体受外在的强制驱动(如风扇带动的空气流动),驱动力向什么地方,流体就向什么地方运动,因此这种热对流更有效率和可指向性。 热对流的公式为“Q=H×A×ΔT”。公式中Q依旧代表热量,也就是热对流所带走的热量;H为热对流系数值,A则代表热对流的有效接触面积;ΔT代表固体表面与区域流体之间的温度差。因此热对流传递中,热量传递的数量同热对流系数、有效接触面积和温度差成正比关系;热对流系数越高、有效接触面积越大、温度差越高,所能带走的热量也就越多。 第三辐射:热辐射是一种可以在没有任何介质的情况下,不需要接触,就能够发生热交换的传递方式,也就是说,热辐射其实就是以波的形式达到热交换的目的。 既然热辐射是通过波来进行传递的,那么势必就会有波长、有频率。不通过介质传递就需要的物体的热吸收率来决定传递的效率了,这里就存在一个热辐射系数,其值介于0~1之间,是属于物体的表面特性,而刚体的热传导系数则是物体的材料特性。一般的热辐射的热传导公式为“Q =E×S×F×Δ(Ta-Tb)”。公式中Q代表热辐射所交换的能力,E是物体表面的热辐射系数。在实际中,当物质为金属且表面光洁的情况下,热辐射系数比较小,而把金属表面进行处理后(比如着色)其表面热辐射系数值就会提升。塑料或非金属类的热辐射系数值大部分都比较高。S是物体的表面积,F则是辐射热交换的角度和表面的函数关系,但这里这个函数比较难以解释。Δ(Ta-Tb)则是表面a的温度同表面b之间的温度差。因此热辐射系数、物体表面积的大小以

散热片的散热原理

散热片的散热原理 一个好的散热系统,应该由散热片、风扇(这我们会在下文中详细谈及)组成。先来谈谈散热片:简单地来看,一块散热片除了一些金属片外,就没有什么特别了。那么,它是如何驱散由CPU发出来的热量的呢?我们都知道,热的传导方式有三种:传导、对流、辐射。 辐射,就如其名字一样,是指热能从热源以电磁的形式(由光子传送)直接发散出去。辐射可以在真空中进行。辐射的传热效能取决于热源的材料以及表面的颜色。 传导是指分子之间的动能交换,能量较低的粒子和能量较高的粒子碰撞从而获得能量(是透过物理的直接接触),单独的一块散热片是不能实现热能的传导的。总之,传导是散热片从CPU获得热量的最主要途径。 对流是指透过热的物质的运动来实现热的传递。这意味着,热能是来自于被气体或者液体所包围热源,透过分子的移动来实现热能的传递的。我们可以采用在散热片上添加风扇的方法来实现强制对流。 对流是风扇/散热片组合制冷的主要方式。CPU产生的大部分的热都被风扇形成的对流所带走,只有很少很少的一部分热是透过辐射来散发出去的。 为了实现该效果,散热片必须被设计为能增强该效果的形式。通常使用两种方法来达到此目的: 把散热片的表面积尽可能地增大,以便于空气的流通。使用金属鳍的方式不仅可以增大散热面积,好的金属鳍设计还可以让对流进行的更加有效率。让散热片与CPU的接触面尽可能的平滑,否则,CPU与散热片之间将会形成保温层。当然,接触面就算很平滑,也难免会有空隙的存在,因此,在接触的地方可以使用散热膏、散热硅脂或者专用的散热贴片作为辅助以提高接触面积。 因此,作为一个高效的散热片设计方案,应该包含一个尽可能大的散热片,并且配备一个强有力的风扇。一些聪明的设计方案还会采用一些特别的金属鳍设计,以保证气流在风扇的驱动下顺畅地通过,提高风扇的实际散热效用。当然,理想的解决方案还应包括液态冷却设备。

相关文档