江蘇質量水冷板工作原理

來源: 發(fā)布時間:2021-09-30

為了保證流體流動的真實性及速度損失和壓強損失計算的準確性,模型建立須保留流動細節(jié)特征,如流到圓角、倒角等,同時還需保證水冷板進出口方向與真實模型方向的一致性。

為了能夠準確捕捉水冷板的流場和邊界層信息,流道的網(wǎng)格須足夠密集,尤其是槽式水冷板中槽道的網(wǎng)格劃分和管式水冷板中管邊界的網(wǎng)格劃分。

水冷板及流體的材料屬性須賦予真實材料或真實材料屬性,比較常見的是一些金屬材料和流體材料熱學屬性。

水冷板的進出口邊界條件分別設置為速度進口、壓力出口,須賦予進口速度值V(m/s)和進口溫度值T(℃),出口壓力值視需求而定,若只考察模型壓降可不賦予取值。此外,還需設置流動邊界條件為湍流Turbulence(視雷諾數(shù)Re而定)及重力方向Gravity為實際的重力方向,工作溫度及壓強設置為環(huán)境溫度和當?shù)丨h(huán)境壓強。

水冷板輻射視外界環(huán)境而定,若考慮輻射散熱則設置為DO輻射散熱模型,相應取值保持默認即可。


專業(yè)水冷板生產(chǎn)廠家。江蘇質量水冷板工作原理

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目前新能源車市場的液冷板類型主要有以下幾種:

口琴管式液冷板

口琴管式液冷板具有成本低、重量輕、結構相對簡單、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點,但由于其流道單一、接觸面積小、管道壁薄,導致它的換熱效果一般且承重能力較差。

壓式液冷板

沖壓式液冷板具有流道可任意設計、接觸面積大、換熱效果好、生產(chǎn)效率高、耐壓與強度好等優(yōu)點,但由于其需要開模,因此成本較高,且對平整度要求高,安裝難度大

吹脹式液冷板

吹脹式液冷板具有成本低、換熱效果好、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點,但由于其材質偏軟,因此在耐壓與強度方面存在較大的短板。

平行流管式液冷帶

平行流管式液冷帶具有換熱效果好、適用于圓柱形電芯的優(yōu)點,但由于其結構復雜,因此成本高。

型材加攪拌摩擦焊

這種將型材通過攪拌摩擦焊連接成型的液冷板具有可靠性好、承重能力好、表面平整度好、換熱效果好等優(yōu)點,但由于其厚度較厚且加工方式復雜,因此成本高、重量重且空間占有率高。


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散熱器. 一般是通過液體循環(huán)來換熱的,叫radiator,很多也叫heat exchanger,也就是換熱器的意思,比如汽車里邊的翅片式散熱器; 若是直接與電子元件器件接觸而進行散熱的裝置,此類散熱器,一般翻譯為cooler, 比如 CPU cooler , 電腦散熱器。同時,也有些人把散熱片,heatsink , 也叫做散熱器。嚴格來說,散熱片是沒有風扇的,只是五金制品,風冷散熱器是由散熱片與風扇組合在一起的。散熱器是將設備的熱量直接散發(fā)在外界。   水冷板,國外叫cold plate ,直譯叫冷板,國內很多譯成water cooling plate, 或liquid cooling plate. 這是一種通過液冷換熱的元件,原理是在金屬板材內加工形成流道,電子元件安裝于板的表面(中間涂裝導熱介質),冷卻液從板的進口進入,出口出來,把元件的發(fā)出的熱量帶走。水冷板流道形成的工藝常見的有:摩擦焊、真空釬焊、埋銅管、深孔鉆等。

     把散熱器理解為換熱器的話,那么,散熱器+水冷板+水泵+管路,就形成了一個完整的液冷系統(tǒng)。水冷板負責吸收發(fā)熱元件的熱量傳導到流經(jīng)液體中,散熱器則負責用翅片吸收被加的液體中熱量,再通過外界的空氣與翅片表面熱交換,達到給元器件降溫制冷的目的。

目前,許多工業(yè)品呈現(xiàn)出智能化、微型化的趨勢,器件的熱流密度隨之而來,普通的風冷散熱已經(jīng)無法滿足。液體冷卻的常用冷卻工質為水(不同百分比乙二醇混合),其來源廣、環(huán)境友好、價格低廉。

水冷板散熱器多應用于各類工業(yè)品的散熱冷卻,比如電動汽車電池包、光伏逆變器、電動汽車控制器、醫(yī)療器械、IT服務器、變流器、各類電子控制機箱等等。相對于傳統(tǒng)的強迫風冷散熱,水冷能有效提高系統(tǒng)的散熱效果,增大散熱功率,且較容易實現(xiàn)高防護等級。



威特力有限公司水冷板的使用技巧。

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01攪拌摩擦焊

優(yōu)勢:

        1.焊接前對氧化物不敏感;


        2.焊縫強度好,如:鋁合金5A06,焊縫和母材性能一致;鋁合金6061/6063,焊縫可達到母材性能80%以上;

        3.焊時不添加任何輔料,屬于固相連接,焊縫強度好,可靠性優(yōu)良;

         4.焊后出現(xiàn)缺陷可進行補焊;

劣勢:

         1.焊縫處為輪廓焊接,會造成冷板竄水,影響散熱性能;

          2.焊縫跨度過大會影響冷板的耐壓指標;貳02氣體保護焊

02氣體保護焊

優(yōu)勢:

         1.與真空釬焊相比較,價格便宜;

          2.焊縫處為面接觸,冷板焊接后和設計時指標相近,耐壓性能好;

          3.適合批量生產(chǎn)。

劣勢:

          1.焊前需去除油污和水份(嚴格要求)

          2.焊接不良時可引起批量報廢;

          3.焊接時需添加輔料,焊后需做熱處理;

          4.焊縫結合處不宜振動,可引起焊縫延伸;焊接出現(xiàn)缺陷不易補焊;

           5.焊接材料常用3A21和6063,同種材料焊接成本增加。

03 真空釬焊

優(yōu)勢:

          1.  焊縫質量良好;質量穩(wěn)定可靠;

           2.焊接時較氣體保護焊,同種材料焊接質量工序簡單,質量良好。

劣勢:

          1.水平焊縫形成質量穩(wěn)定,縱縫可靠性較差。

         

      氣體保護焊和真空釬焊,其實就相當于一輛汽車的中配和高配,追求焊接質量的良好就得投入更多的成本。

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無論是工業(yè)還是醫(yī)用行業(yè),由于激光儀器設備的應用,為社會發(fā)展起到了很好的推動作用,而作為這些設備的使用者和生產(chǎn)者來說。盡管已經(jīng)有了高精尖的技術,但是也為一些小問題而煩惱,特別是散熱問題,極其重要,因為長時間使用激光設備,肯定是會生產(chǎn)生大量熱量的,散熱是必須解決的問題。

我們就以半導體激光器為例,50w的需要用制冷量1200w以上的散熱器設備。風冷散熱器是利用空氣流動來散發(fā)熱量,而在

強制對流的情況下空氣的傳熱系數(shù)是20-100w/㎡?k,水的傳熱系數(shù)是1000-15000w/㎡?k,也就是說相同溫度相同面積的情

況下,水的傳遞熱量是空氣的幾十倍。如果用風冷達到同樣散熱效率的情況下只能提高轉速,也加重了噪音。其實不論從

專業(yè)角度來講,還是散熱解決途徑的趨勢來講,給激光儀器設備散熱,選擇水冷板散熱器是一個比較好的方案。


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