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干扰散热器热效率原因分析

干扰散热器热效率原因分析

  散热器至所以能给人们带来春天般的温暖,那是因为通过散热器把水的热量传给了空气,使室内温度达到要求的温度。散热器是如何把内部水的热量传递给了外部的空气呢?怎样才能提高传递效率呢?
  1、 增大散热器面积
  众所周知,水的密度比空气的密度大得多,水的传热性能比空气高得多。单金属型散热器,例如卫浴式,扁管式、传统铸铁式等等。这些散热器是由一种材料加工而成。就拿卫浴散热器来说,管内热水的热量首先传给管内壁,经过金属管传给管外壁,最后传给与外壁接触的空气。由于空气的密度很小,管子内外壁的表面积相差又很小,最后传给与外壁接触的空气的热量自然就很少。改用铜管加工成椭圆都不能解决根本问题,关键问题是增加管子外壁的表面积。
  2、 减小接触热阻
  复合型散热器,例如钢串片式,高频焊翅片管式,铝型材式,铜管串铝片式,绕片式,轧制翅片管式等等。这些散热器是由两种材料的复合而成。它们共同点是增加了管子外壁的表面积,两种材料的复合面增加了一个接触热阻,如果两种材料的复合不紧,接触热阻比较大,热量就不易传递出来。就拿钢串片散热器来说,由于管子与钢片结合不紧,接触热阻比较大,管外壁的热量因受阻传给钢串片的自然就很少。高频焊翅片管因很难达到满焊,翅片又做不高,热效率也就不高。铜管串铝片采用胀管技术,但铝片比铜管更软,还是复合不紧,胀管后的铝片不用费力就可用手取下来,经过冷热反复变化,不用多长时间,铝片就会产生松动,我想这应该是不争的事实。铜管串铝片的散热器面积虽然可以做的很大,但结合不紧,铝片太大片距又小,增加了气的阻力,不但热效率不高,还浪费了材料。铝型材式(又称铜铝复合)同样采用胀管技术,不但结合不紧,散热面积也不大,而且有一部分外表面积是为了装饰,在传热上不起多大作用。轧制翅片管在工业上四十年代就开始应用,它克服了绕片管和串片管的缺点,成为各种翅片管中的姣姣者。轧制翅片管用于室内散热器是近几年的事。要想发挥它的优势,必须解决两个问题。首先是片高的问题。工业上采用强迫冷却,片高不大于15毫米。室内散热器是自然对流,片高必需大于15毫米,能达到20毫米为好。第二是结合紧密问题。将铝管套装在钢管或铜管上,用专用设备由外向内冷挤压,形成螺旋翅片管,接触压力可达75公斤/厘米2(绕片管接触压力只有17公斤/厘米2)。由于接触压力大,接触热阻不但小,还能长期保持稳定。但是实际加工中,由于这种专用设备的挤压模具(轧刀)没有标准化,如果设计不合理,这种轧制翅片管照样结合不紧,这是采用这种轧制翅片管之前必需严格考察的。北京京都是星火节能技术开发有限责任公司研制成功的CJ318-1轧制翅片管成型机在国内具有领先地位。
  3、 提高管内热量传递效率
  散热器内水的热量怎样才能有效传给管内壁呢?首先是管径不宜太大,第二是变层流为紊流,第三是增加内管壁表面积。
  4、 改进对流散热器外罩设计
  由此看来,要提高散热器的热效率,首先是采用高效节能的散热元件。对于流散热器来说,散热元件的布置以及外置的设计也很重要。只有我们充分的重视了这些影响因素,才能使我们加工的散热器真正达到建设部对散热器提出的高效节能的要求。