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标题: 水冷系统简介 [打印本页]

作者: Jason1028    时间: 2016-3-22 07:21
标题: 水冷系统简介
随着电力电子产品的发展,产品的功率密度越来越高,此外客户对产品的应用环境要求越来越苛刻,水冷散热技术应用变得更加广泛。
下面结合笔者几年来的对于水冷散热的接触和了解,对水冷散热系统做个简单的介绍,抛砖引玉,欢迎拍砖灌水。

一、水冷散热的优缺点
   优点: 1.强大的载热能力,可实现热量的定向流动
          2. 工质热物理性质(ν,λ…)决定了水冷散热具有较高的对流换热系数
          3. 流向上,下游受上游温升影响较小,更好的均温效果
          4. 产品高防护的实现
          5. 设计灵活,分散式散热
          6. 高温环境适应能力强
   缺点:1. 冷却成本高(相对于风冷)
         2. 冷却系统的可靠性低
         3. 受环境条件的限制,比如超低温环境
         4. 对热设计工程师来说,你比以前更需要了解:
           a. 散热器、换热器制成工艺,
           b. 关注流体介质的化学物理性质
           c. 金属材料与腐蚀
           d. 换热器的设计
           e. 更复杂的来料检验与测试
           f. 管道的设计
           ……

二、系统的分类与组成
    1. 封闭式单循环系统
      散热器、换热器、泵与连接管路构成了最简单的封闭式单循环水冷系统,这种系统主要在可靠性要求不是特别高的场合应用,比如PC。
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          更多的应用需要在系统内增加:a. 压力表或传感器,监测水冷系统的内部压力,防止泄露与气蚀,判断管道的是否封堵等
                                  b. 温度表或传感器,监测系统的给回水温度,做高低温预警、风机与泵的调速等
                                  c. 流量表或传感器,一般用在测试的样机中,监测真实流量,评估各个管道的均流特性
                                  d. 必要的球阀,维护用
                                  e. 过滤器,防止堵塞                                 
    2. 封闭式双循环系统
      当需要进水温度较低(低于环境温度)或对水质的要求比较高时,一般会用到封闭式双循环水冷系统。
      a. 需要进水温度较低时,内循环(连接发热元件)的工质一般是水,外循环为冷水机产生的冷水或冷媒
      b. 对水质要求较高时,内循环为高品质工质如去离子水,外循环为普通品质工质,以降低成本和风险
    3. 开放式系统
      应用于富水的场合,冷却工质不参与循环,由进水口流入吸热后直接由出水口排出。冷却水的品质难以得到保证,设计时需要评估腐蚀与结垢的风险,慎用
    4. 半开放式系统
      相对于封闭式单循环系统,增加水箱,用于调节系统中循环水量
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三、  设计要注意的关键点
      除了上述的工程师需要掌握的加工工艺,还要注意
    1. 均流,流量不均匀,会导致散热能力的严重失衡,
    2. 密封与滴漏的预防
    3. 工质的选择与系统相容性
    4. 凝露,特别是在有冷水机的场合。

水冷散热比较复杂,需要分多个专题讨论。



      
作者: scott    时间: 2016-3-22 08:37
介绍的不错,鼓掌
作者: admin    时间: 2016-3-22 21:31
准备了好久。 开了个头,放在word中开始写了吧。
作者: resheji    时间: 2016-3-25 20:17
scott 发表于 2016-3-22 08:37
介绍的不错,鼓掌


你俩还真是形影不离啊
作者: xupp89    时间: 2016-4-8 14:32
有更详细的资料么?
作者: Jason1028    时间: 2016-4-11 11:38
xupp89 发表于 2016-4-8 14:32
有更详细的资料么?

水冷系统很复杂的,不知道阁下想了解那一部分,可以点对点讨论的。
作者: xingwen    时间: 2016-6-24 20:40
你在aavid 工作过吗,看你的照片是aavid 简介中的
作者: ktjie    时间: 2016-7-3 08:11
讲的真好,大型动力设备的冷却系统也很相似,现在遇到比较难的是自然空水换热的性能测试,风洞成本太高,强排模拟的又不精确
作者: cyxde88    时间: 2016-9-2 09:03
初识水冷系统,接下来有针对性了解
作者: thermalflow    时间: 2018-1-18 11:03
好文章,感谢分享,顶起!




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