Cách đánh giá hiệu quả trao đổi nhiệt của bộ tản nhiệt để đảm bảo hiệu suất tối ưu cho Máy làm mát không khí tiêu thụ năng lượng thấp 75/95L LBW-13000RC/LBW-13000?
1. Khu vực trao đổi nhiệt
Tính diện tích bề mặt: Diện tích bề mặt hiệu quả của bộ tản nhiệt là yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu quả trao đổi nhiệt. Diện tích bề mặt của bộ tản nhiệt có thể được tính toán bằng công thức hình học và thường được biểu thị bằng mét vuông (mét vuông). Các hình dạng tản nhiệt phổ biến bao gồm phẳng, hình trụ và vòng vây, và phương pháp tính toán sẽ khác nhau.
Tăng diện tích bề mặt: Sử dụng vây hoặc tăng độ sâu và chiều rộng của bộ tản nhiệt có thể làm tăng hiệu quả diện tích trao đổi nhiệt, do đó cải thiện hiệu quả.
2. Tốc độ dòng chất lỏng
Đo tốc độ dòng chảy: Sử dụng máy đo dòng chảy hoặc dụng cụ vận tốc (như máy đo tốc độ dây nóng) để đo tốc độ dòng của chất lỏng trong bộ tản nhiệt. Tốc độ dòng chảy quá thấp có thể dẫn đến dẫn nhiệt không hiệu quả, trong khi tốc độ dòng chảy quá cao có thể dẫn đến mất năng lượng.
Tối ưu hóa đường dẫn dòng chảy: Đường dẫn dòng chảy của chất lỏng nên được xem xét trong quá trình thiết kế để tránh các góc và dòng chảy chết, đảm bảo dòng chảy đồng đều và cải thiện hiệu quả trao đổi nhiệt.
3. Chênh lệch nhiệt độ (ΔT)
Đo nhiệt độ: Lắp đặt cảm biến nhiệt độ ở đầu vào và đầu ra của bộ tản nhiệt để đo nhiệt độ chất lỏng trong thời gian thực. Tính toán sự khác biệt trong đầu vào chất lỏng và nhiệt độ đầu ra (ΔT), đây là một chỉ số quan trọng để đánh giá hiệu quả trao đổi nhiệt.
Chênh lệch nhiệt độ mục tiêu: Thiết kế phải đảm bảo rằng ΔT đạt đến giá trị dự kiến trong hoạt động thực tế. Một chênh lệch nhiệt độ lớn hơn thường có nghĩa là hiệu ứng trao đổi nhiệt tốt hơn.
4. Hệ số truyền nhiệt (giá trị U)
Xác định thử nghiệm: Hệ số truyền nhiệt có thể được xác định bằng thực nghiệm để kiểm tra hiệu suất của bộ tản nhiệt trong các điều kiện tiêu chuẩn hóa. Giá trị U thường được tính toán từ dữ liệu thử nghiệm và được biểu thị bằng w/(mét vuông · k).
Các yếu tố ảnh hưởng: Giá trị U bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm các tính chất của chất lỏng, tốc độ dòng chảy và độ nhám bề mặt. Thiết kế nên cố gắng để tối ưu hóa các yếu tố này để cải thiện giá trị U.
5. Tính chất chất lỏng
Lựa chọn chất lỏng: Các chất lỏng khác nhau có độ dẫn nhiệt khác nhau, dung lượng nhiệt riêng và độ nhớt. Chọn chất lỏng phù hợp có thể cải thiện hiệu quả trao đổi nhiệt. Ví dụ, sử dụng dầu nhiệt hoặc phương tiện dẫn điện nhiệt cao khác có thể cải thiện hiệu suất.
Nhiệt độ và áp suất: Các tính chất vật lý của chất lỏng sẽ thay đổi theo nhiệt độ và áp suất. Trạng thái chất lỏng trong điều kiện hoạt động cần được xem xét trong quá trình thiết kế.
6. Mất áp lực
Đo áp suất: Lắp đặt cảm biến áp suất ở đầu vào và đầu ra của bộ tản nhiệt để đo mức mất áp suất của chất lỏng khi nó đi qua bộ tản nhiệt. Mất áp suất nhỏ hơn có nghĩa là dòng chảy mượt mà hơn và cải thiện hiệu quả trao đổi nhiệt.
Tối ưu hóa thiết kế: Tránh khuỷu tay không cần thiết, van và các trở ngại khác, có thể làm tăng tổn thất áp lực và do đó ảnh hưởng đến hiệu suất.
7. Xác minh thử nghiệm
Thiết lập thử nghiệm: Xây dựng một nền tảng thử nghiệm để đo hiệu suất trao đổi nhiệt của bộ tản nhiệt trong môi trường được kiểm soát. Ghi dữ liệu, bao gồm dòng chất lỏng, nhiệt độ và áp suất, để phân tích toàn diện.
Phân tích dữ liệu: Sử dụng phần mềm phân tích dữ liệu để xử lý dữ liệu thử nghiệm, vẽ các đường cong hiệu quả trao đổi nhiệt và xác định tắc nghẽn hiệu suất.
8. Phần mềm mô phỏng
Phân tích CFD: Sử dụng phần mềm Động lực học chất lỏng tính toán (CFD) để mô phỏng dòng chất lỏng trong bộ tản nhiệt và phân tích hiệu suất trao đổi nhiệt của các sơ đồ thiết kế khác nhau.
Tối ưu hóa Thiết kế: Điều chỉnh thiết kế bộ tản nhiệt dựa trên kết quả mô phỏng, chẳng hạn như thay đổi hình dạng vây, bố cục kênh dòng chảy, v.v., để đạt được hiệu ứng trao đổi nhiệt tốt.
