Другие журналы

научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана

НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл № ФС 77 - 48211.  ISSN 1994-0408

Исследование теплогидравлической эффективности штыревого радиатора для охлаждения электронных компонентов

# 11, ноябрь 2015
DOI: 10.7463/1115.0817314
Файл статьи: SE-BMSTU...o166.pdf (998.62Кб)
авторы: Егоров К. С.1,*, Степанова Л. В.1

УДК 621.3

1 МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия

В статье представлены результаты экспериментального исследования теплогидравли-ческой эффективности штыревого радиатора. Эта поверхность теплообмена представляет собой вертикальные штыри коридорной компоновки высотой 17 мм, с квадратным сечением размерами 4 мм на 4 мм, продольным и поперечным шагами 8 мм.
Числа Рейнольдса в проведенных экспериментах изменялось в пределах от 9 000 до 14 000. Для проведения экспериментов по получению тепловых и гидравлических характеристик штыревого радиатора был разработан и изготовлен экспериментальный стенд. Характеристики получались стандартным образом в виде зависимостей чисел Нуссельта и Эйлера в зависимости от числа Рейнольдса. Число Рейнольса вычислялось по эквивалентному диаметру канала, среднерасходной скорости. Определяющая температура для расчета теплофизических параметров воздуха – среднемассовая температура в канале.
Теплогидравлическая эффективность поверхности теплообмена оценивается по соот-ношению между относительными числами Нуссельта и Эйлера, отнесенные к исходной (гладкой) поверхности. В качестве исходной (гладкой) поверхности для сравнения принято турбулентное течение газа во внутренней трубе на стабилизированном участке при числах Рейнольдса Re=idem.
В результате проведенных экспериментов для исследуемой поверхности было полу-чено, что относительное число Нуссельта равно приблизительно 1,0, а относительное чис-ло Эйлера равно 3,0. Из этого следует, что теплогидравлическая эффективность этой поверхности низкая, так как теплообмен соответствует исходной (гладкой) поверхности, а сопротивление поверхности примерно в 3,0 раза больше исходной (гладкой) поверхности.
Для увеличения теплогидравлической эффективности данной поверхности теплообмена предложено конструктивно изменить поверхность таким образом, чтобы увеличить продольный шаг в 5-10 раз или сделать вместо штырей гладкие каналы вдоль течения потока.

Список литературы
  1. Arbekov A.N., Surovtsev I.G., Dermer P.B. Efficiency of Heat Transfer in Recuperative Heat Exchangers with HighSpeed Gas Flows at Low Prandtl Numbers // High Temperature. 2014. Vol. 52, no. 3. P. 449-454. DOI: 10.1134/S0018151X14030031
  2. Халатов А.А. Теплообмен и гидродинамика около поверхностных углублений (лунок) / HАН Украины, Институт технической теплофизики. Киев: ИТТФ, 2005. 59 с.
  3. Калинин Э.К., Дрейцер Г.А., Ярхо С.А. Интенсификация теплообмена в каналах. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1990. 208 с.
  4. Егоров К.С., Каськов С.И., Панова О.И. Влияние числа Рейнольдса на теплогидравлическую эффективность луночного рельефа // 2-я Всероссийская конференция молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроения России» (Москва, 22-25 сентября 2010 г.): тез. докл. М., 2010. С. 170.
  5. Афанасьев В.Н., Бурцев С.А., Егоров К.С., Кулагин А.Ю. Цилиндр в пограничном слое плоской пластины // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2011. № 2 (83). С. 3-22.
  6. Егоров К.С., Щеголев Н.Л. Исследование характеристик высококомпактных пластинчато-ребристых поверхностей теплообмена со смещенным ребром // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2012. № 4. С . 351-362. DOI: 10.7463/0612.0431788
  7. Varaksin A.Y., Romash M.E., Kopeitsev V.N. Effect of Net Structures on Wall-Free Non-Stationary Air Heat Vortices // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2013. Vol . 64. P . 817 - 828. DOI:10.1016/j.ijheatmasstransfer.2013.05.008
  8. ОСТ 5.8794-88. Радиаторы охлаждения полупроводниковых приборов. Конструкция, размеры и тепловые характеристики. Введен 1989-01-01. М . : Изд-во Госстандарт, 1988. 96 с.
  9. Скрипников Ю.Ф. Радиаторы для полупроводниковых приборов. М.: Энергия, 1973. 480 с.
  10. ГОСТ 8.586.1-2005 (ISO 5167-1:2003). Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 1. Принцип метода измерений и общие требования. Введен 2007-01-01. М.: Стандартинформ, 2006. 72 c .
  11. ГОСТ 8.586.2-2005 (ISO 5167-1:2003). Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 2. Диафрагмы. Технические требования. Введен 2007-01-01. М.: Стандартинформ, 2006. 43 c .
  12. ГОСТ 8.586.5-2005. Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 5. Методика выполнения измерений. Введен 2007-01-01. М.: Стандартинформ, 2006. 1 43 c.
  13. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача: учебник для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Энергия, 1975. 488 с.
  14. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / под ред. М.О. Штейнберга. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1992. 672 с.
  15. РМГ 43-2001. Государственная система обеспечения единства измерений. Применение “Руководства по выражению неопределенности измерений”. Введены 2001-06-01. М.: Изд-во стандартов, 2002. 20 с.
Поделиться:
 
ПОИСК
 
elibrary crossref ulrichsweb neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)
  RSS
© 2003-2020 «Наука и образование»
Перепечатка материалов журнала без согласования с редакцией запрещена
 Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)