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oilprof

新虫 (初入文坛)

[求助] 请教做流体方面的前辈,怎么实现这样的需求(无声强制空气流动) 已有2人参与

如图所示,每边长都是30cm,这个忘了在图上标出。

如果设备处在室温环境下,内部顶壁持续有500W的发热功率(热量可以向两个侧壁传导一部分,但不多),想找一个可以不产生振动(声音)的方式降低顶壁温度(控制在50摄氏度以下),而且这种解决方案的全部组成部分体积不能太大,必须全部在这个30cm × 30cm × 30cm的盒子内。

有没有什么好的办法,或者可行的解决方案?

我能想到的就是这种双层壁结构(在壁间可以增加铝合金鳍片,增加散热面积),两侧底部进风,顶部出风,CFM尽可能高一些,比如达到400,但是紧接着的问题就来了,怎么样能够以无声的方式形成这样的空气流动?

(关于顶壁散热本身,箱体内部是没法放风扇的,一方面风扇总会有噪音,另一方面空间也不够,而且箱体密闭。如果使用相变降温,比如用压缩机,这个噪音问题也解决不了;如果是开放空间蒸发散热,这个是没法做到的,因为没有人一直维护加水,而且温度控制不能满足要求。如果用水循环的方式,被加热的水同样面临降温的问题;如果用制冷片,那么制冷片的热面也要降温;)

求教各位前辈,有没有更完美的方法能实现这么苛刻的设计要求?(我一边写帖子,一边觉得这个问题太困难了......不过也可能是我思路不够开放,了解的东西太少。)
(关于金币,我就7个,全放上了......)

请教做流体方面的前辈,怎么实现这样的需求(无声强制空气流动)
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terry_neu

铜虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
冷却有很多方式,换热器,干冰,液氮,关键是看成本
2楼2014-10-03 07:59:57
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oilprof

新虫 (初入文坛)

引用回帖:
2楼: Originally posted by terry_neu at 2014-10-03 07:59:57
冷却有很多方式,换热器,干冰,液氮,关键是看成本

不仅是冷却,关键还有其他的约束条件。无声的、空间的。而且成本不能太高,一套相应的解决方案不能超过500元。

干冰、液氮这些都涉及到维护,不断消耗工质,在本方案中不现实。

换热器的体积太大,而且终究也要面临一个交换过来的热量出路问题。
3楼2014-10-03 08:33:15
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lucklhz

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
你这个条件,和外界没有开发的能量交换通道,从理论上来说,既没有通道,又要进行能量交换,这是不大可能实现的,除非采用辐射散热的方法,但是,散热效率很低,估计达不到要求。
楼主,再想想吧,考虑相变方式,实现并不复杂。
4楼2014-10-03 11:59:07
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oilprof

新虫 (初入文坛)

引用回帖:
4楼: Originally posted by lucklhz at 2014-10-03 11:59:07
你这个条件,和外界没有开发的能量交换通道,从理论上来说,既没有通道,又要进行能量交换,这是不大可能实现的,除非采用辐射散热的方法,但是,散热效率很低,估计达不到要求。
楼主,再想想吧,考虑相变方式,实 ...

仔细计算过大空间的空气自然对流和辐射散热总功率,即使表面增加竖向的鳍片也还是远远达不到设计要求。

请问在那些约束条件下,具体怎么设计相变方式呢?
5楼2014-10-03 17:49:50
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lucklhz

木虫 (正式写手)

引用回帖:
5楼: Originally posted by oilprof at 2014-10-03 17:49:50
仔细计算过大空间的空气自然对流和辐射散热总功率,即使表面增加竖向的鳍片也还是远远达不到设计要求。

请问在那些约束条件下,具体怎么设计相变方式呢?...

借鉴一下热管散热设计:充分利用内部的有限空间,设计热管通道,两边的或是封闭的周围设计翅片,也可以把你这个东东设计成圆形(考虑工艺),整个下来,可能成本要高一些。
仅供楼主参考。
6楼2014-10-04 08:20:32
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oilprof

新虫 (初入文坛)

热管实现的终究只是热量的转移,而且热管的效率其实是远低于真空腔均热板的,即使热管表面焊满了散热鳍片,这些鳍片同样面临着一个散热的问题。无风扇就是自然对流散热+辐射散热;有风扇就是强制空气对流散热。

但是用热管加散热鳍片的思路的话,自然对流散热是达不到所需散热功率的;(有风扇就有噪音)

热量在系统内转移是很容易的,不管是用热管,还是用均热板,都能很好的实现,关键是怎么将热量转移出系统(热量没法消灭)

如果用这个思路:将热量移出系统,那就是两种了,一种将热量扩散到周围大空间中;另一种是将热量储存起来。

可能这个方案最终还是要在这两个方向上想解决的办法。
7楼2014-10-04 09:58:38
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oilprof

新虫 (初入文坛)

引用回帖:
6楼: Originally posted by lucklhz at 2014-10-04 08:20:32
借鉴一下热管散热设计:充分利用内部的有限空间,设计热管通道,两边的或是封闭的周围设计翅片,也可以把你这个东东设计成圆形(考虑工艺),整个下来,可能成本要高一些。
仅供楼主参考。...

热管实现的终究只是热量的转移,而且热管的效率其实是远低于真空腔均热板的,即使热管表面焊满了散热鳍片,这些鳍片同样面临着一个散热的问题。无风扇就是自然对流散热+辐射散热;有风扇就是强制空气对流散热。

但是用热管加散热鳍片的思路的话,自然对流散热是达不到所需散热功率的;(有风扇就有噪音)

热量在系统内转移是很容易的,不管是用热管,还是用均热板,都能很好的实现,关键是怎么将热量转移出系统(热量没法消灭)

如果用这个思路:将热量移出系统,那就是两种了,一种将热量扩散到周围大空间中;另一种是将热量储存起来。

可能这个方案最终还是要在这两个方向上想解决的办法。
8楼2014-10-04 10:02:49
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