גוף קירור מיקרו-ערוצי מודפס בתלת מימד

Aug 01, 2022

רדיאטור מיקרו-ערוצי להדפסת תלת מימד, תוכנן רדיאטור מעבורת מיקרו-ערוצי בעל סנפיר, אשר פותר את הבעיות של יעילות פיזור חום נמוכה, איטום לקוי ואמינות בעבר. הצלחת הקרה המיקרו-ערוצית, הרדיאטור והמכשיר המבוססים על הדפסת אצווה תלת-ממדית מתוכננים, אותם ניתן ליישם על דרישות פיזור החום של מגוון גדול של מקורות חום ופיזור לא אחיד של מקורות חום. כמו כן תוכנן רדיאטור צלחות סנדוויץ' מיקרו-מסבך פירמידה עם תעלות זרימה, המשפר את יעילות פיזור החום של הרדיאטור, כמו גם את כושר הנשיאה, עמידות הפגמים ויכולת ההגנה מפני פגיעות.

3D printing microchannel radiator


יישומים של Bionics

על מנת לעמוד בדרישות לפיזור חום של מקורות חום נפוצים ומקורות חום מפוזרים, האוניברסיטה למדע וטכנולוגיה אלקטרונית של סין הציעה ארבעה סוגים של מבני ערוצים, כך שניתן להשתמש במבני ערוצים שונים בשילוב לפי דרישות שונות של פיזור חום. . מבנה התעלה של מכלול המיקרו-ערוץ על גוף הצלחת מאמץ אחד או יותר ממודל ערוץ זרימת הגל, המודל הפרקטלי, המודל המחורר במחט והמודל בצורת חלת דבש.

bionics a


מודל ערוץ הזרימה של הגל-דופן כולל מספר קבוצות של לוחות דופן-גל עם חתכים בצורת גל. קבוצות מרובות של לוחות דופן גל מפוזרות באופן שווה לאורך או רוחב רכיבי המיקרו-ערוץ, ובין שתי קבוצות סמוכות של לוחות דופן גל, לוחות דופן הגל נוצרת תעלת חילופי חום בין הדופן הפנימית של הדגם ;


המודל הפרקטלי כולל קבוצות מרובות של פרוסטומים המופצים באופן שווה במערך, ותעלות חילופי חום נוצרות בין שתי קבוצות התסכולים הסמוכות ובין התסכולים והדופן הפנימית של המודל;


הדגם בצורת דיקור כולל מספר רב של קבוצות של מחטים גדולות הפזורות באופן שווה לאורך או רוחב מכלול המיקרו-ערוץ, מחטים בינוניות מסודרות בין החלקים בקוטר הקטן של שתי הקבוצות הסמוכות של מחטים גדולות, לבין החלק בקוטר הקטן של המחטים. מחט בינונית וקטע הקוטר הקטן של המחט הגדולה מסודר. מחטים קטנות מסודרות בין שתי המחטים הסמוכות, ונוצרות תעלות חילופי חום בין שתי המחטים הסמוכות, בין המחט הגדולה למחט האמצעית, בין המחט האמצעית למחט הקטנה, ובין המחט הגדולה, המחט האמצעית והמחט האמצעית. המחט הקטנה והקיר הפנימי של הדגם;


מודל חלת הדבש כולל מספר קבוצות של מנסרות משושים בעלות חתכים משושה רגילים, והקבוצות המרובות של מנסרות משושות מפוזרות באופן שווה בדופן הפנימית של הדגם במערך, ונוצר החלפה בין שתי מנסרות משושות סמוכות, בין המשושה. מנסרות והקיר הפנימי של הדגם. מעבר חם.

bionics b


ניתן לפתוח חור זילוף בחלק האחורי של גוף הלוח על ידי הדפסה תלת מימדית, ולשפר את יעילות פיזור החום של הרדיאטור על ידי זילוף של חומר מוליכות תרמית גבוהה לתוך חור הזילוף. ניתן להשתמש גם במבני ערוצים שונים בשילוב בהתאם לדרישות שונות של פיזור חום, למשל, אחד או יותר מדגם ערוץ זרימת גלים, מודל פרקטל, דגם מחורר במחט ודגם בצורת חלת דבש.


Aיישום של ארכיטקטורה

המעצב מיישם ידע אדריכלי לתחום היישומים של הדפסת מיקרו-ערוצים בתלת מימד.


עם ההתפתחות המהירה של טכנולוגיית התעופה והחלל, הסביבה המכנית הייחודית ודרישות הביצועים של מטוסים הציגו דרישות חדשות לעיצוב חומר ומבני: קל משקל ושילוב רב תפקודי של המבנה. ערכת העיצוב המסורתית מתייחסת בדרך כלל למערכת המבנית ואת המערכת הפונקציונלית בנפרד, כלומר, חלק מהחומרים משמשים כדי לעמוד בדרישות של תכונות מכניות כגון חוזק וקשיחות המבנה, והחלק השני של החומרים משמש כדי לעמוד בדרישות של תכונות מכניות. הדרישות של בידוד חום, בידוד רעידות או מיגון אלקטרוני. זה ייצור כמות גדולה של תמיכה מבנית כמו שלדה, כבלים, אריזה וכו' הקשורים לציוד האלקטרוני או מסה טפילית הקשורה למחבר, מה שמשפר מאוד את גורם המשקל הכולל של עיצוב המטוס. אם אתה רוצה להפחית את המשקל והנפח של חלק זה, אתה צריך לסמוך על העיצוב המשולב הרב-תכליתי של הרכיבים נושאי העומס.


תא יחידת המיקרו-מסבך המיושם על ידי החוקרים נוצר על ידי חיבור החלק העליון של שני תאי סריג בצורת פירמידה. תא הסריג בצורת פירמידה הוא מבנה בצורת פירמידה המורכב מארבעה מוטות בעלי חתכים עגולים. תאי יחידת המיקרו-מסבך מחוברים באמצעות המוטות.

architecture


חוקרי המכון פיתחו מבנה פאנל סנדוויץ' מיקרו-מסבך פירמידה עם תעלות זרימה המשלב הגנה נושאת עומס ותרמית. כושר נשיאת העומס, עמידות הפגמים ועמידות הפגיעה של הרדיאטור משופרים. ערוץ הזרימה מסודר ליד מקור החום כדי לשפר עוד יותר את אפקט פיזור החום. על ידי התאמת קצב הזרימה של נוזל הקירור, ניתן לשלוט ביעילות על טמפרטורת הלוח התחתון בטווח מתאים, אשר תורם יותר לשליטה באיטום ולהפחתת כמות הנוזל כדי להפחית את המשקל הכולל של המבנה. מקדמים, שניתן להתאים לביצועים מיטביים על ידי גודל כל חלק.


שלח החקירה