열 관리를 위한 냉각판 설계
맞춤형 콜드 플레이트에 대한 참고 사항!
액체 냉각 방식은 냉각 효율이 높다는 장점이 있으며, 발열 장치에 직접 접촉하는지 여부에 따라 접촉식과 비접촉식으로 구분된다. 접촉 액체 냉각 솔루션에는 담금 및 스프레이 액체 냉각이 포함되며, 비접촉 액체 냉각 솔루션은 일반적으로 냉각판 액체 냉각입니다.
적용 측면에서 XNUMX가지 장점이 있습니다.
- 좋은 재료 호환성.
- 발열 장치에 대한 요구 사항이 낮아지고 설치가 간편해집니다.
- 저렴한 비용, 빠른 응용 프로그램 개발, 값비싼 수냉식 장치가 필요하지 않습니다.
- 고밀도, 고효율 및 고신뢰성.
일반적인 냉각판 유형
2.1. 프로필 + 교반 마찰 용접
이 유형의 냉각판은 압출 공정을 사용하여 냉각판 러너를 직접 성형하고 기계 가공을 사용하여 순환을 개방하고 마지막으로 교반 마찰 용접 공정을 사용하여 러너와 리시버를 밀봉합니다.
장점
- 우수한 신뢰성
- 우수한 내하중
- 좋은 표면 평탄도
- 좋은 열 전달 효과
- 높은 생산 효율성
단점
- 더 복잡한 처리, 높은 비용
- 더 두껍고 무거움
- 높은 공간 점유
- 낮은 방열 밀도, 너무 많은 나사 구멍 설계에 적합하지 않은 표면
2.2. 하모니카 튜브 액체 냉각판
이 프로세스의 원리는 알루미늄을 압출하여 러너를 만든 다음 두 개의 엔드 컬렉터와 함께 용접하는 것입니다.
장점
- 저렴한 비용과 가벼운 무게
- 간단한 구조와 높은 생산 효율
단점
- 단일 러너, 작은 접촉 영역
- 얇은 벽, 평균적인 열 교환 효과, 열악한 내력
2.3.Blow-up 액체 냉각판
블로우 업 액체 냉각 판은 현재 가장 중요한 액체 냉각 판이며, 프로세스 판은 파이프 라인을 폭파하기 위해 가스를 불어 두 판을 열간 압연하여 파이프 라인의 흑연 구성을 인쇄했습니다.
장점
- 저렴한 비용과 높은 생산 효율성
- 높은 열 전달 효율과 빠른 냉각 속도
- 가장 얇은 위치는 0.5mm, 가벼운 무게를 달성할 수 있습니다.
단점
- 부드러운 소재, 내압성 및 강도의 단점
- 낮은 성능, 누출되기 쉬운
2.4. 스탬핑 액체 냉각판
이 프로세스의 원리는 브레이징에 의해 함께 용접되는 상부 및 하부 쉘과 함께 소성 변형을 생성하고 흐름 채널을 형성하기 위해 알루미늄을 스탬핑하기 위해 프레스 및 다이에 의존하는 것입니다.
장점
- 러너는 어떤 디자인이든 될 수 있습니다.
- 넓은 접촉 면적, 좋은 열 교환 효과
- 높은 생산 효율성
- 고압 및 강도 저항
단점
- 금형을 열 필요, 높은 비용
- 높은 레벨링 요구 사항, 설치하기 어려움
2.5.플레이트 및 핀 액체 냉각 플레이트
이 액체 냉각판의 원리는 톱니 모양의 열 전달 핀으로 상부 및 하부 열 전도 패널을 채우고 납땜 플럭스 없이 진공 납땜 기술로 밀봉하는 것입니다.
장점
- 높은 표면 청정도, 우수한 유동성 및 내식성
- 열 전달 성능, 흐름 경로의 더 나은 균일성
단점
- 고비용
- 높은 평탄도 요구 사항, 설치가 어려움
냉각판 설계 열 요인
수냉식 패널에 대해 고려해야 할 설계 단계 및 요소는 공냉식 또는 자연 방열 장비의 방열판과 유사합니다. 냉각판이 노출되는 유체 매체는 액체입니다. 공냉식 또는 자연 방열의 경우 유체 매체는 기체입니다.
냉각판 라디에이터를 설계할 때 고려해야 할 기본 요소는 다음과 같습니다.
- 주어진 공간 부피 내에서 고체와 유체 사이의 접촉 면적을 증가시켜 열 전달을 향상시킵니다.
- 열 전도성 계면 물질을 통해 발열원과 접촉합니다.
- 고체와 유체의 접촉면.
- 열 발생원에서 냉각판으로 열이 전달된 다음 냉각판을 흐르는 액체 매질로 전달되어 시스템 외부로 전달됩니다.
냉각판 열 사양
발열원의 요소는 냉각판 설계의 비용과 복잡성을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다. 열 발산 계수는 균일 열 유속, 고정 유량, 최대 압력 강하 및 최대 표면 온도의 네 가지 변수 범주로 세분할 수 있습니다. 변수는 고객의 실제 상황에 따라 조정되며 네 가지 주요 응용 시나리오로 더 나눌 수 있습니다.
- 시나리오 1: 균일한 입력 열유속, 고정된 유량, 고정된 유량에서 제한된 지정된 최대 압력 강하 및 균일한 표면 온도가 필요하지 않은 지정된 최대 표면 온도
- 시나리오 2: 균일한 입력 열 플럭스, 고정된 유량, 고정된 유량으로 제한된 지정된 최대 압력 강하 및 균일하지 않은 열 부하가 있는 균일한 표면 온도가 필요하지 않은 지정된 최대 표면 온도, 일반적으로 구성 요소 아래의 여러 위치에 집중 또는 특정 지역 아래.
- 시나리오 3: 균일한 입력 열유속, 고정된 유속, 고정된 유속으로 제한되는 지정된 최대 압력 강하, 냉각판 표면의 균일하지 않은 온도 변화, 구성 요소 전체의 온도 변화.
- 시나리오 4: 시나리오 1, 2 및 3과 동일하지만 최대 표면 온도는 전체 냉각판 또는 특정 구성 요소 아래에서 균일해야 합니다.
Trumonytechs의 냉각 패널 설계 경험을 바탕으로 시나리오 XNUMX와 XNUMX은 고정 냉각 패널에서 발생하는 일반적인 시나리오이지만 시나리오 XNUMX과 XNUMX의 경우 설계의 복잡성과 비용이 증가합니다.
고객 지정 고정 냉각 패널을 설계할 때 Trumonytechs 열 전문가가 수행하는 단계는 열 지도를 정의하고, 액체 회로 개념을 생성하고, 온도 상승 및 압력 강하를 계산하고, 필요한 경우 액체 회로 경로를 변경하는 것입니다.
고객이 입력한 매개변수를 기반으로 설계 시제품을 제작하고 가장 신뢰할 수 있는 공정으로 냉각판을 설계합니다. 설계가 완료되면 냉각판을 시뮬레이션하고 테스트합니다(냉판 압력 강하, 입구 온도, 출구 온도, 냉각판 입구와 출구 사이의 온도 차이, 냉각판 표면과 최대 온도 사이의 최대 온도 차이). 배터리 팩의 온도차) 다음 양산 단계로 진행하기 전에 설계의 타당성을 확인합니다.
액체 냉각판 러너 디자인
우리의 디자인 단계별 프로세스:
1. 먼저 액체 회로 개념을 형성한 다음 온도 및 압력 강하를 계산합니다.
2. 냉각판 재료 결정
1) 비용, 가용성, 가공성 및 기타 일반적인 설계 요소
2. 열전도율, 액체와의 화학적 호환성, 재료 밀도, 어는점 및 끓는점
3. 유로 설계
액체 냉각 시스템의 유체 방향은 열 전달 방향과 전달 효율에 직접적인 영향을 미치므로 당사 엔지니어는 다음과 같은 요소를 고려합니다.
- 열원 분포: 유체는 가능한 한 열원에 가까워 확산 열 저항을 줄입니다.
- 구조적 회피: 흐름 경로는 냉각판의 고정 구멍에서 안전한 거리에 있어야 합니다.
- 균일한 레이아웃: 방열판 영역을 효과적으로 사용하려면 유체가 냉각판 전체에 고르게 스윕되어야 합니다.
- 유속 제어: 유속이 클수록 대류 열전달 계수가 높아집니다.
- 유동 저항 감소: 직렬 및 병렬 유동 채널을 설계하여 유동 저항을 줄이고 누출 위험을 줄입니다.
- 타당성 및 가공성
복잡성과 생산 비용을 줄이는 방법
수냉식 플레이트의 생성은 생산의 표준 제품이 되기 전에 일련의 프로세스를 거칩니다. 첫 번째 단계는 이론적 도면(맞춤형의 경우 수냉식 패널 생산용)을 논의하는 것입니다. Tronytechs는 24시간 이내에 요구 사항에 응답하고 기술 세미나를 개최하여 개발 주기를 단축하고 프로젝트를 추진합니다. 수냉식 도면을 사용할 수 없는 경우 수냉식 요구 사항을 충족할 적절한 기술 엔지니어를 배치합니다. 프로세서.
"복잡한 액체 냉각 요구 사항에 직면했을 때 Trumonytechs 팀은 제품 자체에 필요한 방열력(초고/초저), 작동 환경(급격한 고온 및 저온), 코어의 열 매개변수 및 잠재적인 안전 위험 등 Trumonytechs는 설계 치수에 대한 논의, 액체 냉각판 스타일(플레이트, 핀, 마이크로 채널 튜브 등), 러너 배열 조정 및 회로 최적화, 방열 영역 분포, 생산 공정 결정(CNC, FSW, CMT, FDS, MIG, TIG 등), 예비 부품 전체 구성 요소(액체 냉각 케이스, 열전도 실리콘 매트, 퀵 플러그 커넥터, 배관, 스루박스 커넥터, 배터리 쿨러 등) .)는 양치테크놀로지에서 지원합니다.
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