水冷散热技术
汽车水散热器的概述及理论设计计算
汽车水散热器的概述 及理论设计计算 一、散热器概述 1汽车散热器的定义： 汽车散热器是水冷式发动机冷却系统的关键部件。通过强制水循环对发动机进行冷却，是保证发动机在正常的温度范围内连续工作的换热装置。 1、散热器在汽车中的重要地位 1汽车总成 产值比重按不同的车型能够占汽车总成的1~2.5% 2发动机总成 产值比重按不同的车型能够占发动机的15%左右 3、散热器结构的发展 1管片式开窗结构 2铜质管带式平片结构 3铜质管带式开窗结构 4铝质汽车散热器 5铜塑水箱或铝塑水箱 4、散热器的结构 1基本结构 2带补偿水壶结构 3带膨胀水箱结构 三、汽车的整体结构 温度过高及过低的坏处
温度过高 3温度过高时大多数零件都受热膨胀，温度越高，膨胀越大 4零件在高温下会降低强度，不能很好地工作 5温度过高时，其润滑油粘度降低，会加剧零件的磨损 6气缸内的温度过高时，进入气缸内的新鲜空气很快膨胀，就减少了进气量，降低功率。 7在汽油机中，气缸内温度过高时，容易产生爆炸现象 温度过低 2燃料不能完全燃烧,使燃料消耗增加 3使润滑油粘度增高,零件的摩擦阻力加大,消耗较多的功率,因而减少了输出功率 4废气中的水蒸气与硫化物生成一种叫亚硫酸的液滴腐蚀零件 5传走的热能增加,转变为机械功的热能减少,造成过多的散热损失. 汽车分类最新标准 以前的分类是我国1988年6月发布的有关标准GB/T3730.1-1988。 2目前新标准已将汽车的分类作了修改: 3一是废除了“轿车”的提法 4二是不再将”越野车”单独分类 5三是将汽车分为乘用车和商用车两大类 乘用车（不超过9座）： 1分为普通乘用车、活顶乘用车、高级乘用车、小型乘用车、敞篷车、仓背乘用车、旅行车、多用途乘用车、短头乘用车、越野乘用车、专用乘用车。 商用车: 2分为客车、货车和半挂牵引车 3客车细分为小型客车、城市客车、长途客车、铰接客车、无轨客车、越野客车、专用客车。 4货车细分为普通货车、多用途货车、全挂牵引车、越野货车、专
变频器采用空水冷技术
变频器采用空水冷技术方案
概述： 变频器内部使用功率电力电子元件、滤波支撑电容及大量电子器件，使用环境温度不仅影响设备运行的可靠性，同时也影响设备的使用寿命及运行维护成本，因此控制变频器的运行环境温度非常重要；变频器通过电力电子器件实现频率的变化，其有一定损耗，由于高压变频器所拖电机功率较大，变频器的发热量较大，采用直接空气交换时（自然风进，热风排出），室内温度可控制与环境温度一致，成本较低，但环境灰尘进入设备，影响设备的稳定性与可靠性，不建议使用；采用空调导出变频器室内温度时，空调容量较大，需长期运行，消耗电能较多；而采用空水冷方式，热量由循环水带走，其运行成本较低，是大功率变频器或变频吕集中使用最佳的冷却方式； 空水冷技术方案： 系统示意图： 加压 风机 风水冷 换热器 频器上部排风机排出热风通过收风罩汇集，通过集风管联接至加压风机，加压风机把热风送至换热器，冷却水带走热量，风温降低后返回变频器室，再被吸入变频器完成风系统循环。 电气控制原理图：
变频器可与消防系统联锁，当出现火警时停运冷却回路，加压风机可利用变频器的一些信号控制，利用变频器散热风机的运行控制信号与变频器运行状态信号启动加压风机，实现机组与变频器联锁运行，即：变频器运行、机组运行；变频器停机、机组停机；并通过热保护及逻辑判断风机状态。 水路示意图： 为方便机组的维修维护，机组的冷却水通过阀门与总的进水管、 回水管连接，由于变频器运行环境温度相对越低越好，因此不控制水流量，室内温度随环境温度变化而变化，不高于变频器的使用环境温度。 安装示意图：
风 道 根据变频器功率大小配置一套或两套换热器，1250KW变频器配置一台60KW的换热器，2500KW变频器配置2台60KW变频器，560KW配置一台30KW换热器；外部可使用如上风管，也可使用U型管件，扣在墙壁上形成循环回路。 鉴于环境循环水水质情况，建议使用不锈钢管换热器，其技术参数如下： 广州赛唯热工设备有限公司广州赛唯换热设备制造有限公司 Customer（客户名称） : Project（项目）：变压器房冷却器60KW FAX/TEL：日期：2016-11-11 空气换热器设计参数(Heat Exchanger Spedification)
计算机散热的原理与技术解析[下]
散热的原理与技术解析-下(1) 在之前的文章中，我们介绍了热传递的原理与基本方式，并在散热的原理与技术解析-上中详细探讨如何快速将热量带离热源，其内容主要涉及热传递三种基本方式中的热传导方面；在散热的原理与技术解析-中里则以风冷散热器为例分析相应的技术原理与实现策略。在本文中，我们将重点探讨其他散热方式如水冷、热管等散热技术，介绍与外界环境的不同热交换方式的实现。至于某些只有高端使用者才采用的极端散热方式如液氮、干冰等，则不在讨论之列。 需要明确的是，在大多数情况下，无论水冷散热还是热管散热，都不会完全脱离风冷，它们都是通过有效的将热量转移至大面积散热片（热管和液体都只是热传递介质），使用大尺寸低转速风扇，达到静音散热效果。即便不使用风扇，也会尽量增大鳍片散热表面积，同时鳍片周围需要保持良好的通风。也即是说，最终与外界环境的热交换，还是要通过风冷的。 水冷散热系统的原理 首先让我们来看一下水冷散热。不过，在讨论之前，先来明确一下概念：虽然我们很多时候将水冷散热与液冷散热等同起来，但严格意义上说，二者还是有区别的，水冷散热只是液冷散热系统中散热介质使用水的一个子集，而除水之外，还有其他很多介质可用于液冷散热系统，只不过由于水价格便宜易于获得，水冷散热在中低端领域应用得较为广泛罢了。 从技术角度看，水冷(液冷)散热系统的工作原理很简单：就是利用水泵把水从储水器中抽出来，通过水管流进水箱，然后再在水箱的另外一个口出来，通过水管流回储水器，就这样不断循环，把热量从热源如CPU的表面带走。 水冷系统一般由以下几部分构成：热交换器、循环系统、水箱、水泵和水，根据需要还可以增加散热结构。其中，热交换器是整个水冷系统的核心，水冷系统的效率在很大程度上由它来决定，这也是整个系统构思最巧妙的部分。循环系统分别将水送进和排出热交换器，而进水管的另外一端与水泵连接。水泵放在储水的水桶或其它结构的水箱中，出水管将送出的热水重新排放到水箱中。如果需要，出水管里的热水先经过散热系统降为室温后再排放回水箱。 散热的原理与技术解析-下(2) 水冷散热的效果
水冷散热系统的设计
水冷散热系统的设计 水冷又称为液冷。水冷散热的原理非常简单：在一个密闭的液体循环装置，通过泵产生的动力，推动密闭系统中的液体循环，将热沉吸收的芯片产生的热量，通过液体的循环，带到面积更大的散热装置，进行散热。冷却后的液体在次回流到吸热设备，如此循环往复。 由于水冷散热效率高，热传导率为传统风冷方式的20倍以上，可以解决几百至数千瓦的散热问题，在激光、军工、医疗、电力电子、工业设备等行业有着广泛的应用。 水冷散热系统的分类： 根据二次换热器换热方式的不同，一般情况下可以将水冷散热系统分为以下三种类型：空气冷却系统、液体冷却系统、冷水机组冷却系统。 空气冷却系统一般主要由：水冷板、水泵、水箱、热交换器和风机组成。该系统结构简单，是最经济的水冷系统。 冷水机组冷却系统：由压缩机、水冷板、冷却塔等部分组成。这种方式水温可以精确的控制在环境温度以下，制冷量大。 水冷式冷水机组工作原理图: 液体冷却系统：它不含压缩机，主要由液体交换器、水泵、水箱等组成。低噪音、体积比冷水机组小一半以上。 水冷板的选择和计算 冷板作为水冷系统的重要组成部分，主要是将发热元器件产生的热量与冷却液充分交换。为了确保器件的发热表面在被液体冷却时能把所耗散的热量尽量全部带走，器件与冷板的接触和冷板的热阻就显得尤为重要！
设计适当的冷板，需要确定如下参数：冷却液体流速，冷却液体进口温度，安装在冷板上发热器件的热耗散功率，冷板表面允许的最高温度Tmax。已知这些参数，您就可以确定冷板的最大的允许热阻并且通过热仿真分析验证。
Tout：冷却液体出口温度 Tin：冷却液体进口温度 Q：冷板上发热器件的总热耗散功率 ρ：液体的密度 V：冷却液体流速 CP：冷却液体的比热容 计算冷却液体出口最高温度Tout。这个是非常重要的，如果Tout大于Tmax，那么，冷板将不能解决发热问题。 假设Tout小于Tmax，下一步需要确定冷板的标准化热阻，使用如下方程： ：热阻 Tmax：冷板表面允许的最高温度 Tout：冷却液体出口温度 A：被冷却区域的面积 Q：冷板上发热器件的总热耗散功率 系统其他部分设计： 管道系统和阀门是水冷系统硬件重要组成部分，主要包括快速接头、管道、各种功能阀门（流量控制阀）、过滤器、其它管接头及密封件等。 管道的尺寸（如直径、长度等），应根据冷却液的流速来确定： 其中，Qv为水流量（m3/h）；U为水流速（m/s）。可计算管道的直径。系统的管道材料，考虑到冷却介质特殊要求，全部采用无缝不锈钢管，局部用聚胺脂管。 冷却液：必须对冷却液的热传递能力、冰点和黏度、沸点和分解温度、绝缘性能、腐蚀性、可燃性、毒性、费用等加以考虑。常用冷却液有水、乙二醇溶液、硅油等。
水冷散热系统
水冷散热系统 一、原理 水冷又称为液冷。水冷散热的原理非常简单：在一个密闭的液体循环装置，通过泵产生的动力，推动密闭系统中的液体循环，将热沉吸收的芯片产生的热量，通过液体的循环，带到面积更大的散热装置，进行散热。冷却后的液体在次回流到吸热设备，如此循环往复。二、分类 根据二次换热器换热方式的不同，一般情况下可以将水冷散热系统分为以下三种类型：空气冷却系统、液体冷却系统、冷水机组冷却系统。 1、空气冷却系统一般主要由：水冷板、水泵、水箱、热交换器和风机组成。 该系统结构简单，是最经济的水冷系统。 2、冷水机组冷却系统：由压缩机、水冷板、冷却塔等部分组成。这种方式水 温可以精确的控制在环境温度以下，制冷量大。 3、液体冷却系统：它不含压缩机，主要由液体交换器、水泵、水箱等组成。 低噪音、体积比冷水机组小一半以上。 三、水冷板的选择与计算 设计适当的冷板，需要确定如下参数：冷却液体流速，冷却液体进口温度，安装在冷板上发热器件的热耗散功率，冷板表面允许的最高温度Tmax。已知这些参数，您就可以确定冷板的最大的允许热阻并且通过热仿真分析验证。 计算冷却液体出口最高温度Tout。这个是非常重要的，如果Tout大于Tmax，那么，冷板将不能解决发热问题。 假设Tout小于Tmax，下一步需要确定冷板的标准化热阻
，使用如下方程： 四、其他系统的设计 管道系统和阀门是水冷系统硬件重要组成部分，主要包括快速接头、管道、各种功能阀门（流量控制阀）、过滤器、其它管接头及密封件等。 管道的尺寸（如直径、长度等），应根据冷却液的流速来确定： 其中，Qv为水流量（m3/h）；U为水流速（m/s）。可计算管道的直径。系统的管道材料，考虑到冷却介质特殊要求，全部采用无缝不锈钢管，局部用聚胺脂管。 五、冷却液与泵 必须对冷却液的热传递能力、冰点和黏度、沸点和分解温度、绝缘性能、腐蚀性、可燃性、毒性、费用等加以考虑。常用冷却液有水、乙二醇溶液、硅油等。 泵是冷却系统中的主要部分，其目的是为了使冷却剂以能够克服冷却回路中总流体摩擦热所需的流量进行循环。冷却系统中的常用的泵有离心泵，旋涡泵和齿轮泵。选择泵主要依据冷却系统所需的流量Qv及压头H来确定。为了便于调节，通常水泵的总扬程应比冷却系统所计算的压力约大15%～20%，流量应比计算值约大15%～20%。
空冷岛-变频电气室空水冷系统应用
空冷岛低压变频器电气室空水冷改造应用
一、概述 变频器为电力电子技术集成产品，对运行环境有一定要求，变频器通常运行环境要求：+5 —+40 oC, 湿度<95%, 无凝露，无粉尘，所以用户在安装变频设备时会将设备安装在封闭的房间，以保证设备稳定、安全、可靠的运行。但是变频器部带出来热量不排出室或耗散，热量就会在室聚集造成室温升高，这样就会影响变频器的正常运行及设备的使用寿命。如何解决变频器室热量散热的问题就成为变频器应用中的一个课题。目前常用的方式有三种： 通风管道散热：通过管道把热空气直接排出室外： 空调制冷散热方式：室安装空调将热量通过空调制冷降温； 空—水冷装置散热方式：室外安装风—水冷装置。通过引风管道将变频器部带出来热量引至风—水冷装置进行热交换，然后再由回风管道把冷却降温后的凉风引回变频器室。 空—水冷装置散热方式
三、空-水冷散热装置 1、空-水冷散热装置基本原理 空－水冷却系统是一种利用高效、环保、节能的冷却系统，其应用技术在国处于领先地位。其外形及原理如上图所示： 从变频器出来的热风，经过风管连接到有固定水冷管的散热器中，散热器过温度低于33℃的冷水，热风经过散热片后，将热量传递给冷水，变成冷风从散热片吹出，热量被循环冷却水带走，保证变频器控制室的环境温度不高于40℃。 安装空-水冷散热装置，要求必须在密闭环境中，为了提高冷却效果，安放设备的空间尽可能小。流入风-水冷散热装置的水为工业循环水，为保护设备，要求循环水的PH值为中性，且无腐蚀损坏铜铁的杂质，进水的水压一般为0.2～0.5Mpa，进水温度≤33℃。 空-水冷散热装置的维护简单易行，一般半年维护1次，进行冷却管道冲洗。 2、空-水冷散热装置特点： 设备放置在相对密闭的室，热风被收集经过热交换器冷却后，回到室，达到冷却效果。其特点是： (1)设备安装简单、快捷。 (2)设备使用寿命长、故障率低、性能可靠。 (3)设备的运营成本是同等热交换功率空调的1/4-1/5倍，在达到同等冷却量的条件下，空调一至两年的耗电即可购置并安装空水冷散热系统。 (4)室密闭冷却、干净卫生，变频器维护量低，提高变频器的稳定性。 3、施工安装 根据用户要求一台变频器可配置一至两套空-水冷散热装置，当空-水冷散热装置故障时有应急排风
变频系统空水冷散热方案
变频系统空水冷散热方案 变频器的最大散热功率按照变频额定功率×4%（加余量20%）核算。根据现场的实际情况，综合冷却系统的投资和运营成本，提出下面的空-水冷却方案： 1.空-水冷却系统的工作原理： 空-水冷却系统是一种高效、节能、环保的冷却系统，其应用技术在国内处于领先地位。在高压大功率变频应用中得到了广泛应用。该系统由于其采用完全机械结构设计，较空调等电力、电子设备而言具有明显的安全、可靠性。 其主要原理是:将变频器的热风通过风道作用于空-冷装置进行热交换，由冷却水直接将变频器产生的热量带走；经过降温的冷风进行循环回至室内。空冷装置内进口冷水温度要求低于33℃，可以充分保证热风经过散热片后，将变频器室内的环境温度控制在40℃以下满足变频器运行对环境的要求。空-水冷却系统冷却水与循环风完全分离，水管线在变频室外与高压设备明确分离，并且系统本身设有通风开放转换方式，确保空-水冷却系统出现问题不会对整个变频系统运行造成安全威胁和事故。同时，由于房间密闭，变频器利用室内的循环风进行设备冷却，具有粉尘度低，维护量小的特点；减少了环境对变频器运行稳定性的不利影响。 2.系统安全性能评价： 设备整体安装于高压变频器室墙外，采用风道与变频器的柜顶排气口直接连接，提高了冷却器的设备运行效率，能够对变频器排出的热气直接降温处理，另外冷却器的设计能力可满足最高冷却水温33℃，水侧清洁系数为0.85以及管子堵塞率为5%等情况下的最大热负荷的要求。同时，避免冷却水管线在高压室内布局出现破裂后漏水危机高压设备运行安全的严重事故发生。在空-冷系统的设计当中，为了防止空冷器出口侧凝露使冷风带水排入室内，对空-水冷系统的风压、风速等指标进行设计计算，保证良好的排压情况下，运行安全稳定。另外，为防止空冷器漏水后进入室内，在空冷器的出口侧设置了淋水板，当漏水或有积水时，可以直接排向室外。同时，变频器提供风机、空冷器的故障报警检测点，并通过综合报警信号远传至DCS.完整的冷却系统解决方案，有效降低了辅助系统的故障率以及对主要设备的运行安全影响程度。 3 冷却水系统参数： 3.1 冷却水采用闭式循环水，最高温度为33℃。 3.2.冷却水进口母管取水点压力为0.2～0.5MPa. 3.3冷却水进出水母管DN=?.
电机水冷系统设计与散热计算
螺旋形电机水冷系统设计与散热计算 孙利云 四川建筑职业技术学院四川德阳 618000 摘要：本文从传热基本理论出发，针对表面冷却中小型电机体积小，功率大，能量密度高的特点，给出了电机水冷螺旋型结构的详细计算过程，为电机冷却设计提供参考方案。 关键词：水冷，散热，螺旋型 1.引言 现代工业的发展对电机性能要求越来越高。电机热损耗问题制约着大容量电机设计发展。 根据冷却介质是否通过电机内部，电机冷却方式分为内部冷却和表面冷却[1]。中小型电机由于体积的限制，常采用表面冷却的方式。按冷却介质的不同，可以把电机分为分为空气冷却和液体（水或油）冷却。空气冷却，运行成本低，摩擦损耗大，散热效率低，常用在能量密度低，发热较低的电机结构中。水冷电机，运行成本高，摩擦损耗小，散热效率高，常用在能量密度高，发热量大的电机结构中。 水冷技术应用于电机散热具有很好的冷却效果。电机水冷结构设计的核心任务是电机散热计算，使得电机损耗生热与冷却介质带走的热量达到平衡，从而控制电机温升再允许范围内。此外，冷却介质流速是散热能力重要影响因素之一。冷却介质的流速与压头及流经管道阻力有关。压头由水循环系统的泵产生。流经管道阻力取决于冷却结构的具体形式。螺旋型结构是指水槽在壳体中成螺旋型分布以往的设计过程[2]是首先设计好水槽的机构尺寸，设定入水口温度、水槽温度、水流速度等参数，计算出水口温度，进而校核冷却系统的散热情况。这种方法，把设计的散热方案的散热功率作为计算结果，与实际需求的散热功率对比。设计方案的散热能力高于实际需要的散热能力，则视为方案可行；反之，方案失败。修改预先设计的水槽尺寸并重新计算直到满足散热条件。散热能力在设计之初是未知的，计算之后才能知道其散热能力。本文采用另一种方法，对散热结构进行设计。 2.水冷计算 2.1结构设计 电机的基本结构尺寸如图1所示，水套外径200mm，水套截面尺寸为宽24mm，高4mm ， 图1 1.转子 2.定子 3.外壳 4.水套 电机的功率为7.5KW。经过电磁计算，电机总的损耗为 KW P137 .1 = 损 （1）设所有损耗都转化为热能，在电机稳定运行过程中，热能被水带走。因此实际需要的散热功率为 KW P P137 .1 = = 损 散 （2）冷却水相关参数见表1， 表1 水的相关物理参数 名称单位符号数值 流量 min L Q10
各种材料散热原理+制作工艺
各种材料散热原理+制作工艺 作者: liushunqi 来源: 玩家堂发布时间: 2009-4-12 10:23 散热的原理与技术解析散热的原理与技术解析 随着PC计算能力的增强，功耗与散热问题日益成为不容回避的问题。一般说来，PC内的热源大户包括CPU、主板(南桥、北桥及VRM部分)、显卡以及其他部件如硬件、光驱等，它们工作时消耗的电能会有相当一部分转化为热量。 我们都知道，电子器件的工作温度直接决定其使用寿命和稳定性。要让PC 各部件的工作温度保持在合理的范围内，除了保证PC工作环境的温度在合理范围内之外，还必须要对其进行散热处理。尤其对CPU而言，如果用户进行了超频，要保证其稳定地工作更必须有效地散热。 热传递的原理与基本方式 虽然我们常将热称为热能，但热从严格意义上来说并不能算是一种能量，而只是一种传递能量的方式。从微观来看，区域内分子受到外界能量冲击后，由能量高的区域分子传递至能量低的区域分子，因此在物理界普遍认为能量的传递就是热。当然热最重要的过程或者形式就是热的传递了。 学过中学物理的朋友都知道，热传递主要有三种方式： 传导: 物质本身或当物质与物质接触时，能量的传递就被称为热传导，这是最普遍的一种热传递方式，由能量较低的粒子和能量较高的粒子直接接触碰撞来传递能量。相对而言，热传导方式局限于固体和液体，因为气体的分子构成并不是很紧密，它们之间能量的传递被称为热扩散。 热传导的基本公式为“Q=K×A×ΔT/ΔL”。其中Q代表为热量，也就是热传导所产生或传导的热量；K为材料的热传导系数，热传导系数类似比热，但是又与比热有一些差别，热传导系数与比热成反比，热传导系数越高，其比热的数值也就越低。举例说明，纯铜的热传导系数为396.4，而其比热则为0.39；公式中A代表传热的面积(或是两物体的接触面积)、ΔT代表两端的温度差；ΔL 则是两端的距离。因此，从公式我们就可以发现，热量传递的大小同热传导系数、热传热面积成正比，同距离成反比。热传递系数越高、热传递面积越大，传输的距离越短，那么热传导的能量就越高，也就越容易带走热量。 对流: 对流指的是流体(气体或液体)与固体表面接触，造成流体从固体表面将热带走的热传递方式。 具体应用到实际来看，热对流又有两种不同的情况，即：自然对流和强制对流。自然对流指的是流体运动，成因是温度差，温度高的流体密度较低，因此质量轻，相对就会向上运动。相反地，温度低的流体，密度高，因此向下运动，这种热传递是因为流体受热之后，或者说存在温度差之后，产生了热传递的动力；强制对流则是流体受外在的强制驱动（如风扇带动的空气流动）,驱动力向什么
拖拉机水冷系统的设计及散热分析
毕业设计(论文) 题目： 院（系）： 专业： 学号： 姓名： 指导教师： 完成日期： 2013年 6月
摘要 最初拖拉机是手动的，从发明到2013年已经有一百三十多年了，期间经历了由蒸汽驱动斗回转拖拉机到电力驱动和内燃机驱动回转拖拉机、应用机电液一体化技术的全自动液压拖拉机的逐步发展过程。第一台液压拖拉机由法国波克兰工厂发明成功。由于液压技术的应用，20世纪40年代有了在拖拉机上配装液压反铲地悬挂式拖拉机。1951 年，第一台全液压反铲拖拉机由位于法国的 Poclain( 波克兰 ) 工厂推出，从而在拖拉机的技术发展领域开创了全新空间，20世纪50年代初期和中期相继研制出拖式全回转液压拖拉机和履带式全液压拖拉机。初期试制的液压拖拉机是采用飞机和机床的液压技术，缺少适用于拖拉机各种工况的液压元件，制造质量不够稳定，配套件也不齐全。从20世纪60年代起，液压拖拉机进入推广和蓬勃发展阶段，各国拖拉机制造厂和品种增加很快，产量猛增。1968-1970年间，液压拖拉机产量已占拖拉机总产量的83%，已接近100%。 第一代拖拉机：电动机、内燃机的出现，使拖拉机有了先进而合适的电动装置，于是各种拖拉机产品相继诞生。1899年，第一台电动拖拉机出现了。第一次世界大战后，柴油发动机也应用在拖拉机上，这种柴油发动机(或电动机)驱动的机械式拖拉机是第一代拖拉机。第二代拖拉机：随着液压技术的广泛使用，使拖拉机有了更加科学适用的传动装置，液压传动代替机械传动是拖拉机技术上的一次大飞跃。1950年德国的第一台液压拖拉机诞生了。机械传动液压化是第二代拖拉机。 第三代拖拉机：电子技术尤其是计算机技术的广泛应用，使拖拉机有了自动化的控制系统，也使拖拉机向高性能、自动化和智能化方向发展。机电一体化的萌芽约发生在1965年前后，而在批量生产的液压拖拉机上采用机电一体化技术则在1985年左右，当时主要目的是为了节能。拖拉机电子化是第三代拖拉机的标志。 关键词：拖拉机液压支架有限元分析
自制笔记本电脑水冷散热器
自制笔记本电脑水冷散热器国外网友为我们带来了这个新式的全手工制作超强笔记本电脑水冷散热装置。据作者介绍，他制作这个散热器的目的是为了在观看电影的时候能够摆脱笔记本电脑内部讨厌的风扇噪音。散热器主体双管散热片底部是一个铜块，铜块上面用剪刀剪出了很多长的锯齿。笔者看到这里不仅感叹，好强的剪刀啊。铜块中央使用电钻钻通，插入了一个铜导管。看来工艺越来越专业化了。铜块上部焊接了一块盒装奔腾4处理器附带的鳍状散热片。将散热器与笔记本电脑相连接为了使这个散热器发挥作用，作者还对笔记本电脑的边缘部分做了一些改造，他将笔记本电脑的塑料外壳去掉一部分以便让这个铜块的锯齿能够和主机紧密接触。不过作者也表示如果之前做的铜块锯齿足够长的话，也可以跳过这一步。、添加的微型水泵接着添加了一个微型水泵，工作电压仅为1.5V。水冷散热效果显著当使用水冷散热时，系统温度逐渐下降的屏幕截图，我们看到笔记本的温度从60度下降到了45度，看来还是十分有效的。以前还要清理CPU风扇的灰尘，以后再也不用清理CPU风扇了铜块底部有一个塑料小支架铜块与水冷管的连接部分这里先将塑料导管加热，用小镊子撑开管口，把它套接在先前铜块中央的铜导管中。下面介绍添加额外的多个水冷管和水泵的制作方法。找到一个小的电动螺旋桨将金属外壳和桨叶去掉改造为原长度一半左右的一个空管改造之后的样子改造之后内部保留原来的电线近距离再仔细看一下这是与增加的水冷管连接后的样子连接时需要用酒精喷灯给导管加热用剪刀将加热后的导管撑开将空管的两头都套上导管，注意将电线放在外面裸露的电线和水泵的电线相连接连接完成后的样子在笔记本的液晶屏上放置更长的水冷导管大功告成，大面积的水冷导管效果良好看到这里，常被笔记本的风扇噪音困扰的网友是不是也有点心动了呢不过这套水冷设备虽然造价并不高，制作过程可是需要较高的技巧的，喜欢挑战的网友不妨一试。 自制笔记本电脑水冷散热器国外网友为我们带来了这个新式的全手工制作超强笔记本电脑水冷散热装置。据作者介绍，他制作这个散热器的目的是为了在观看电影的时候能够摆脱笔记本电脑内部讨厌的风扇噪音。散热器主体双管散热片底部是一个铜块，铜块上面用剪刀剪出了很多长的锯齿。笔者看到这里不仅感叹，好强的剪刀啊。铜块中央使用电钻钻通，插入了一个铜导管。看来工艺越来越专业化了。铜块上部焊接了一块盒装奔腾4处理器附带的鳍状散热片。将散热器
水冷散热的设计方法
52现代制造技术与装备2017第1期总第242期 水冷散热的设计方法 张瑜 (中国空空导弹研究院，洛阳471009) 摘要：为了满足大发热量电子设备的测试需求，水冷散热系统应运而生。本文详细介绍通过计算水在循环 系统中所需的流量以及流动产生的压力损失，以选择满足使用要求的水泵；讨论计算散热器的对数平均温差、散热面积将水吸收到的热量通过散热器散出去的水冷散热方法。 关键词：水泵流量压力散热器对数平均温差散热面积 引言 现代电子设备所选用的元器件发热量越来越大，且在 研制阶段的测试时间较长。为了保障电子设备测试过程中 的安全并提高测试效率，急需一种产品能让其产生的热量 迅速冷却。水冷散热以其散热效率高、成本低廉、使用方便、经久耐用的特点，成为此类产品的首选。 1水泵的选型计算 通过计算流量和扬程来选择合适的水泵。具体的，流 量的计算为： H(1) 这里，qv为液体流量，单位m3/s;H为发热功率；C为水的比热容，即4186J/kg*K;P为水的密度，即l X103kg/m3;A t为流过散热器后水的温升，机械设计手 册推荐5?10°C，计算时可取中间值。为了留出足够的余量，A t也可以取5°C进行计算。根据工程经验，实际流量应比 计算值约大15%?20%。 2压力损失的计算 水在水冷装置中循环流动会产生压力损失，其中包括 沿程压力损失、局部压力损失、电子设备水道中的压力损失、散热器中的压力损失。 沿程压力损失的计算： a p=a-L^⑵ e d2 式中：1为管路总长度，单位m;d为管路直径，单 位m;v为管路中液体流速，单位m/s;P为水的密度，即l X103kg/m3;X为管路沿程阻力系数，其值与雷诺数Re 有关。对于光滑的管道，沿程阻力系数X只是R e的函数，可用下式进行计算。 层流时：Re 彡 2320, X=64/Re 紊流时且 3000 彡 Re 彡 105时：A =〇.3164Re^°_25 紊流且:105矣f e43_X108时* 局部压力损失的计算： A P=^⑶ r 2 式中：为局部阻力损失系数之和，包括管道入口处 的局部压力损失系数、管道出口处的局部压力损失系数、管道扩大处的局部压力损失系数、管道缩小处的局部压力 损失系数以及弯管的局部压力损失系数。实际中，可以查 找机械设计手册得到。 3电子设备中水道的压力损失 对于水冷散热系统的设计者来说，大多数情况下水道是 既定的，不需自己设计水道，只需对已有的水道模型进行计算。4散热器中的压力损失 机械设计手册会根据散热器的型式给出一个经验值，工作中可以采用将水泵、压力表与散热器相连成循环系统 测出散热器的压力损失。 5扬程的计算 将以上各压力损失相加，即可得到整个水冷系统中总的压力损失。通过计算，将压力损失转化成水泵的 Pg 扬程。根据工程经验，计算值的基础上给出1.2的安全系数. 水泵的类型很多，如微型隔膜泵能量很大、体积很小、重量很轻、价格经济实惠，但使用过程中，由于隔膜泵本 身所使用电机的技术原因，使用时间都不长，要经常更换；齿轮泵体积大、重量大、价格较贵、对过滤的要求高，但 使用寿命长，减少了维护成本。因此，需根据具体的使用 情况，选择核实的水荥。 6散热器的选型计算 散热器主要参数有两个：传热参数K和散热面积A。 传热参数K:一般情况下选定一种散热器，厂家往往能 给出散热系数，但不排除有的厂家不知道。此时，需要查 找机械设计手册得到一个范围值。 散热面积A：可以通过A=H/K*AtB进行计算得到。式中：H为散热器的吸收热量，单位W; A t>为对数平均温差，单 位°C。如果只是水冷散热，A 不需修正；如果散热器上 加风扇，属于水和空气两种不混合的交叉散热形式，与热力 学简单的顺流和逆流的换热形式不同，因此需要修正系数对平均温差进行修正。与两个无量纲的值P、R有关，有：p—Atk(4) tSK~tk 这里，Al_s为水的温升；A t k S 空气的温升；tsA为水
电气设备发热量的估算及计算方法
电气设备发热量的估算 及计算方法 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
高压柜、低压柜、变压器的发热量计算方法 变压器损耗可以在生产厂家技术资料上查到（铜耗加铁耗）；高压开关柜损耗按每台200W估算；高压电容器柜损耗按3W/kvar估算；低压开关柜损耗按每台300W估算；低压电容器柜损耗按4W/kvar估算。一条n芯电缆损耗功率为：Pr=(nI2r)/s，其中I为一条电缆的计算负荷电流（A），r为电缆运行时平均温度为摄氏50度时电缆芯电阻率（Ωmm2/m，铜芯为，铝芯为），S为电缆芯截面（mm2）；计算多根电缆损耗功率和时，电流I要考虑同期系数。 上面公式中的"2"均为上标，平方。 一、如果变压器无资料可查，可按变压器容量的1~%左右估算； 二、高、低压屏的单台损耗取值200~300W，指标稍高（尤其是高压柜）； 三、除设备散热外，还应考虑通过围护结构传入的太阳辐射热。 主要电气设备发热量 电气设备发热量 继电器小型继电器 ~1W 中型继电器 1~3W励磁线圈工作时8~16W 功率继电器 8~16W 灯全电压式带变压器灯的W数 带电阻器灯的W数+约10W 控制盘电磁控制盘依据继电器的台数,约300W 程序盘 主回路盘低压控制中心 100~500W 高压控制中心 100~500W 高压配电盘 100~500W 变压器变压器输出kW(1／效率-1) (KW) 电力变换装置半导体盘输出kW(1／效率-1) (KW) 照明灯白炽灯灯W数 放电灯灯W数 假设变压器为1000KVA，其有功输出为680KW，则其效率大致为680/850=，根据上述计算损耗的公式，该变压器的损耗为680*（1/=170KW!!! 变压器的热损失计算公式: △Pb=Pbk+
智能电脑散热系统设计报告
目录 1、前言··1 2、总体方案设计·2 2.1设计内容·2 2.2方案比较·2 2.3方案论证·3 2.4方案选择·3 3、单元模块电路简介与设计··4 3.1本系统部分器件介绍·4 3.1.1 DS18B20 温度传感器简介·4 3.1.2 STC89C52RC 单片机简介·4 3.1.3 ULN2003 芯片简介·5 3.2单元模块电路设计·6 3.2.1 电源电路·6 3.2.2 单片机主芯片电路·7 3.2.3 时钟电路·7 3.2.4 复位电路·8 3.2.5显示电路·8 3.2.6温度检测电路·9 3.2.7 按键控制电路·9 3.2.8 报警及电机电路·9
3.3模块连接总电路·10 4、软件设计··11 4.1程序设计原理及所用工具·11 4.2主程序设计·11 4.3主要模块主程序设计·12 5、系统调试··15 6、系统功能、指标参数··18 7、结论··19 8、总结与体会··20 9、参考文献··21 附录1：ISIS仿真图、PCB板图、实物图附录2：程序源代码
1 前言 现代生活，电脑已经成为人们生活中不可缺少的一部分。无论笔记本电脑还是台式电脑，人们在选择的时候都会考虑到它的散热性能，一个好的散热系统能够保证电脑的高速正常运行，给CPU足够的空间进行高负载的活动，才能享受计算机技术给我们生活带来的无穷魅力，可见一个好的散热系统，对电脑而言是多么的重要。但是，计算机部件中大量使用的是集成电路，而众所周知，高温是集成电路的大敌。高温不但会导致系统运行不稳，使用寿命缩短，甚至有可能使某些部件烧毁。导致高温的热量不是来自计算机外，而是计算机内部，或者说是集成电路内部。散热器的作用就是将这些热量吸收，然后发散到机箱内或者机箱外，保证计算机部件的温度正常。多数散热器通过和发热部件表面接触，吸收热量，再通过各种方法将热量传递到远处，比如机箱内的空气中，然后机箱将这些热空气传到机箱外，完成计算机的散热。 说到计算机的散热器，我们最常接触的就是CPU的散热器。散热器通常分为主动散热和被动散热两种；前者以风冷散热器较为常见，而后者多为散热片。细分散热方式，又可分为风冷，液冷，半导体制冷，压缩机制冷等等。其中，液冷·半导体制冷及压缩机制冷要么技术不成熟，要求高，能耗大；要么体积受限，价格昂贵。 风冷散热器作为区别于水冷散热器的一个主流产品类别，不断的引领着整个IT散热市场的前进和创新因此，风冷是最常见，性价比最高的散热方式，我们设计的“智能电脑散热系统”就是利用温度传感器实现对外界温度的感知，再利用单片机编程控制风扇的转速，从而实现温度的自动调节，以达到散热目的。正是因为融合了温度传感器技术和单片机技术，使得本作品兼智能化和自动化于一体。而温控调速技术的优点在于其能有效地提高散热器的的工作效率，节约能源，性价比高，适用范围广泛。且本设计比
水冷技术
水冷- 工作原理 一套水冷（液冷）散热系统必须具有以下部件：水冷块、循环液、水泵、管道和水箱或换热器。 水冷散热系统的组成 水冷块是一个内部留有水道的金属块，由铜或铝制成，与CPU接触并将吸收CPU的热量，所以这部分的作用与风冷的散热片的作用是相同的，不同之处就在于水冷块必须留有循环液通过的水道而且是完全密闭的，这样才能保证循环液不外漏而引起电器的短路。 循环液的作用与空气类似，但能吸收大量的热量而保持温度不会明显变化，如果液体是水，就是我们大家熟知的水冷系统了。 水泵的作用是推动循环液流动，这样吸收了CPU热量的液体就会从CPU上的水冷块中流出，而新的低温的循环液将继续吸收CPU的热量。 水管连接水泵、水冷块和水箱，其作用是让循环液在一个密闭的通道中循环流动而不外漏，这样才能让液冷散热系统正常工作。 水箱用来存储循环液，回流的循环液在这里释放掉CPU的热量，低温的循环液重新流入管道，如果CPU的发热功率较小，利用水箱内存储的大容量的循环液就能保证循环液温度不会有明显的上升，如果CPU功率很大，则需要加入换热器来帮助散发CPU的热量，这里的换热器就是一个类似散热片的东西，循环液将热量传递给具有超大表面积的散热片，散热片上的风扇则将流入空气的热量带走。 如果是小型密闭式的液冷系统，则可以省略开放式的水箱让液体在水泵、水冷块和换热器之间往返流动，避免循环液暴露在空气中而变质。 水冷- 发展历史 说到CPU水冷那还要追溯到上个世纪，早在1998、1999年左右台湾就开始流行CPU水冷散热了，DIY 利用自己的条件制作出各式各样的水冷系 统，但大多以开放式结构为主，在DIY看来，当时的CPU就已经是“发热量巨大”的怪物了。
环保节能空水冷系统在高压变频器上的应用
环保节能空水冷系统在高压变频器上的应用 摘要：针对高压变频器冷却方式进行改造，使用采用循环水作为冷却水的空水 冷系统，设计具有特色，安全性能高，运行方式灵活，环保节能。 关键词：高压变频器；空水冷；循环水；节能 1 概述 目前，作为节能降耗主要产品的高压变频设备已经在发电、化工、冶金、矿 山等领域得到了广泛应用，并发挥着越来越重要的作用。高压变频器的效率一般 可达95~97% , 其余以热量的形式耗散掉，这些热量直接影响着电子元器件的寿命 及设备运行的可靠性。目前广泛使用的变频器室冷却方式主要是风道开放式冷却 和空调密闭冷却方式，两者在实际应用中都存在一定的弊端，前者积灰严重，变 频器故障率高；后者耗电量大，后期维护成本高。利用风道将设备散出的热风通 过水冷换热器滤热冷却后再进入室内冷却器件,这种循环用风的冷却方法叫做空水冷]。 潘三电厂每台循环流化床锅炉共配有6台风机变频器，各风机均采用变频方 式运行。变频器安装时，采用自然外循环风冷冷却。日常运行时，变频器小室内 被抽成微负压状态，虽然变频器小室进风口加装了滤网，但外界灰层仍大量进入 变频小室，日常人工维护量大，设备故障率高。因此为改善变频器运行环境，根 据现场实际情况，对高压变频器的冷却方式进行了改造，利用电厂循环水作为水源，采用空水冷换热器，不用另外设计水塔，真正做到了环保、节能、高效。 3改造方案 3.1空水冷系统工作原理 空水冷系统主要是由变频器室内冷热分区、轴流风机、换热器三部分组成。 变频室内冷空气在变频器柜顶风机的作用下进入变频器内，冷却电气各元件，由 柜顶风机排出至热风区，热风在柜顶风机和空水冷装置内轴流风机的作用下，经 过空水换热器，换热器的水管中流入温度低于30℃冷却水，热风经过换热后，将 热量传递给冷水，其热量被循环冷却水带走。热风变成冷风从由柜内风机吹出， 送到安装变频器的封闭室内，循环往复。原理如下图所示。 3.2变频器室的改造 每个变频器室设计配有两组空水冷冷却器，单台冷却器制冷量为60KW，配 备两台额定功率为3KW的冷却风机。冷却器安装室外，冷却器基础设计为现浇混凝土基础，挖土深度至原始土层，预埋固定水冷柜的地脚螺栓。变频室用防火夹 心隔热板在变频器柜上、下部隔离出热风区和冷风区。 3.3 冷却水管道的设计与安装 冷却水来取自厂内一路闲置的循环水管道中，水温最高33℃，可供抽取的最 大水量为340T/H，水压0.1MPa。循环水引到一用一备的冷却水泵中，经加压后 进入冷却母管分配到各冷却器，由冷却器出来的热水回到冷却塔。根据现场实际 情况，在满足技术要求前提下，安装2台扬程32m流量320t/h立式管道加压泵。冷却水进水母管管道采用无缝钢管，架空布置；回水母管用螺旋焊管，地下埋设 引至循环水冷却塔。 4 生产中应用总结与项目特点 4.1系统运行方式灵活，可靠性高 4.1.1增压水泵采用经济的变频方式运行，根据不同季节的水温，调整频率运
变频器空水冷技改措施方案
#1炉一、二次风机变频器室空水冷 改造措施方案 一、项目概况 陕西新元洁能有限公司2×300MW电厂，#1炉一、二次风机变频器室现采用蒸发冷却机组进行变频器的冷却，冷却效果及冷却环境不能满足变频器的安全运行，继而影响整个机组的安全发电，主要问题如下： （一）制冷量不足。当前变频器配置的蒸发冷却机组制冷量不能满足变频器最大连续出力时所产生的热量，特别是夏季，整体环境温度高，更显冷却效果差。 （二）冷却环境粉尘大。变频器室粉尘大，会阻塞变频器滤网，散热效果下降，进入变频器内部的粉尘会造成内部元器件损坏，导致故障跳机等事故。 针对当前情况，#1炉风机变频器室拟优先采用空水冷闭式循环散热方式对变频器进行冷却，从根本上解决冷却不足、粉尘大等问题。 二、原有变频器室拆除及封堵 1）拆除#1炉一、二次风机变频器室空水冷四组、风道及风道支架。 2）拆除原有变频器室部分照明，保留三组照明以备检修照明用。 3）封闭原有轴流风机洞口8个，采用1.5mm厚镀锌铁皮。 4）原有一、二次风机变频器室墙面开凿1.2m*1.2m洞口8个。 5）密封封闭原有空冷设备风道口8个。 6）一、二次风机变频器室加装LED平板灯16组。 三、技改方案 （一）空水冷的风系统
变频器散发的热量集中冷却：使用彩钢板（或者做风道）把变频器室分为上下两层，下层为冷风区，上层为热风区域。变频器散发的热量从变频器顶部排放至热风区，热空气再经过空水冷却器（空-水热交换装置）转换为冷空气后再送至冷风区，形成一个反复循环的密闭式冷却系统。示意图如下： （二）空水冷的水系统 空水冷的水系统并入电厂原开式水系统中，新增管路、阀门及其水温、压力、流量测量装置。开式水温度低，水源流量、压力稳定，从而保证了整个冷却系统的良好散热效果，并能极大减少冷却系统的维护量。 1、采用DN100无缝管作为主管路。 2、在#1机液力耦合器A、C侧DN300开式水主管道上方采用带压开孔方式开孔4个，空水冷管道穿过汽机房至锅炉房沿东西方向消防水管道至变频器室。 3、新装空水冷设备加装排水阀、反冲洗阀。水质要求：普通（开式冷却水或工业水）。
耗热量计算公式指南
维护结构的耗热量 包括基本耗热量和附加耗热量。 1、基本耗热量计算公式 Q=a*F*K(tn-tw) 其中： Ｑ=维护结构的基本耗热量，W； F——维护结构的面积，m2； K——维护结构的传热系数，W/(m2.℃) tn——室内计算温度，℃ tw——采暖室外计算温度，℃ a——维护结构的温差修正系数。 定义 比热容(specific heat capacity)又称比热容量，简称比热(specific heat)，是单位质量物质的，即使单位质量物体改变单位温度时的吸收或释放的内能。比热容是表示物质热性质的物理量。通常用符号c表示。 物质的比热容与所进行的过程有关。在工程应用上常用的有Cp（这个表示在气压不变的条件下，如气压。但开水壶烧开水压力就会变，一般在地面都认为是不变的大气压）、（烧水的体积是不改变的）Cv和饱和状态比热容三种，定压比热容Cp是单位质量的物质在比压不变的条件下，温度升高或下降1℃或1K所吸收或放出的能量；定容比热容Cv是单位质量的物质在比容不变的
条件下，温度升高或下降1℃或1K吸收或放出的内能，饱和状态比热容是单位质量的物质在某饱和状态时，温度升高或下降1℃或1K所吸收或放出的热量。 在中学范围内，简单（不严格）的定义为： 单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量（或降低1℃释放的热量）叫做这种物质的比热容。 单位 比热的单位是复合。 在中，、、的主单位统一为，的主单位是，因此比热容的主单位为J/(kg·K)，读作“焦[耳]每千克开”。（[]内的字可以省略。） 常用单位：kJ/(kg·℃)、cal/(kg·℃)、kcal/(kg·℃)等。注意和开尔文仅在温标表示上有所区别，在表示温差的量值意义上等价，因此这些单位中的℃和K可以任意互相替换。例如“”和“焦每千克开”是等价的。 相关计算 设有一质量为m的物体，在某一过程中吸收（或放出）热量ΔQ时，温度升高（或降低）ΔT，则ΔQ/ΔT称为物体在此过程中的热容量（简称热容），用C表示，即C=ΔQ/ΔT。用热容除以质量，即得比热容c=C/m=ΔQ/mΔT。对于微小过程的热容和比热容，分别有C=dQ/dT，c=1/m*dQ/dT。因此，在物体温度由T1