Другие журналы
|
Исследование теплогидравлической эффективности штыревого радиатора для охлаждения электронных компонентов
# 11, ноябрь 2015
DOI: 10.7463/1115.0817314
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- 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
- Халатов А.А. Теплообмен и гидродинамика около поверхностных углублений (лунок) / HАН Украины, Институт технической теплофизики. Киев: ИТТФ, 2005. 59 с.
- Калинин Э.К., Дрейцер Г.А., Ярхо С.А. Интенсификация теплообмена в каналах. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1990. 208 с.
- 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.
- 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.
- 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
- 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
- ОСТ 5.8794-88. Радиаторы охлаждения полупроводниковых приборов. Конструкция, размеры и тепловые характеристики. Введен 1989-01-01. М . : Изд-во Госстандарт, 1988. 96 с.
- Скрипников Ю.Ф. Радиаторы для полупроводниковых приборов. М.: Энергия, 1973. 480 с.
- 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 .
- 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 .
- 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.
- Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача: учебник для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Энергия, 1975. 488 с.
- Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / под ред. М.О. Штейнберга. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1992. 672 с.
- 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.
|
|