Обобщение экспериментальных данных по теплоотдаче в системе охлаждения с осевым разрезным оребрением в условиях свободной конвекции

Авиационная и ракетно-космическая техника

Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов


Авторы

Лопатин А. А. *, Николаева Д. В. **, Габдуллина Р. А. ***

Институт авиации, наземного транспорта и энергетики, КНИТУ-КАИ им. А.Н. Туполева, ул. К. Маркса, 10, Казань, 420111, Россия

*e-mail: aalopatin@kai.ru
**e-mail: Dashulkakuku@mail.ru
***e-mail: rozzy94@mail.ru

Аннотация

Рассмотрены вопросы интенсификации теплоотдачи в системе охлаждения теплонагруженных элементов радиоэлектронного оборудования на основе разрезного оребрения. Приведены результаты сравнения математического и физического моделирования. Оценено влияние способа подвода тепла к разрезному оребрению. Представлена оптимизация рабочего участка. Произведен расчет пограничного слоя на поверхности осевого оребрения. Получены критериальные зависимости для расчета теплоотдачи исследуемого стенда.

Ключевые слова

системы охлаждения, разрезные ребра, теплообмен, интенсификация теплообмена, тепловой поток, расчет толщины пограничного слоя

Библиографический список

  1. Письменный Е.Н., Эпик Э.Я., Баранюк А.В., Терех А.М., Бурлей В.Д. Структура потока в полуоткрытых плоских каналах с разрезными стенками элементов охлаждения РЭА // Промышленная теплотехника. 2007. Т. 29. № 4. С. 45–52.

  2. Письменный Е.Н., Рогачев В.А., Бурлей В.Д., Васильев А.Ф., Ежова В.В. Обобщение экспериментальных данных по аэродинамическому сопротивлению продольно-омываемых плоских поверхностей с сетчато-проволочным ореберением // Энергетика: экономика, технологии, экология. 2006. № 1. С. 97–101.

  3. Fabbri M., Dhir V.K. Optimized Heat Transfer for High Power Electronic Cooling Using Arrays of Microjets // Journal of Heat Transfer. 2005. Vol. 127. No. 7, pp. 760-769. DOI: 10.1115/1.1924624

  4. Васильев В.Я. Рациональная интенсификация конвективного теплообмена рассечением длинных гладких каналов // Вестник Московского авиационного института. 2010. Т. 17. № 3. С. 143–152.

  5. Попов И.А. Гидродинамика и теплообмен внешних и внутренних свободноконвективных вертикальных течений с интенсификацией. Интенсификация теплообмена: Монография / Под общ. ред. Ю.Ф. Гортышова. — Казань: Центр инновационных технологий, 2007. – 326 с.

  6. Дрейцер Г.А., Лобанов И.Е. Предельная интенсификация теплообмена в трубах за счет искусственной турбулизации потока для газообразных теплоносителей с переменными теплофизическими свойствами // Вестник Московского авиационного института. 2005. Т. 12. № 3. С. 18–25.

  7. Гортышов Ю.Ф., Попов И.А., Усенков Р.А. Теплоотдача свободноконвективных течений при наличии поверхностных интенсификаторов // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2003. № 3. С. 29–32.

  8. Baldwin C.S., Bhavnani S.H., Jaeger R.C. Toward optimizing enhanced surfaces for passive immersion cooled heat sinks // IEEE Transactions on Components and Packaging Technologies. 2000. Vol. 23. No. 1, pp. 70–79. DOI: 10.1109/6144.833044

  9. Гортышов Ю.Ф., Попов И.А., Олимпиев В.В., Щелчков А.В., Каськов С.И. Теплогидравлическая эффективность перспективных способов интенсификации теплоотдачи в каналах теплообменного оборудования. Интенсификация теплообмена: Монография / Под общ. ред. Ю.Ф. Гортышова. – Казань: Центр инновационных технологий, 2009. – 531 с.

  10. Васильев В.Я. Эффективность процесса рациональной интенсификации конвективного теплообмена в каналах с дискретными турбулизаторами // Вестник Московского авиационного института. 2010. Т. 17. № 3. С. 153–162.

  11. Кикнадзе Г.И., Олейников В.Г. Самоорганизация смерчеобразных вихревых структур в потоках газов и жидкостей и интенсификация тепло- и массообмена. – Новосибирск: Институт теплофизики СО АН СССР, 1990. – 45 с.

  12. Афанасьев В.Н., Леонтьев А.И., Чудновский Я.П. Теплообмен и трение на поверхностях, профилированных сферическими углублениями. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1990. – 118 с.

  13. Гачечиладзе И.А., Кикнадзе Г.И., Краснов Ю.К. и др. Теплообмен при самоорганизации смерчеобразных структур // Труды Минского международного форума. Проблемные доклады. Секция 1–2. Минск: Наука и техника, 1988. С. 83–85.

  14. Александров А.А., Горелов Г.М., Данильченко В.П., Резник В.Е. Теплоотдача и гидравлическое сопротивление при обтекании поверхностей с развитой шероховатостью в виде сферических углублений // Промышленная теплотехника. 1989. Т. 11. № 6. С. 57–61.

  15. Фраас А., Оцисик М. Расчет и конструирование теплообмеников: Пер. с английского. – М.: Атомиздат, 1971. – 328 с.

  16. Гортышов Ю.Ф., Олимпиев В.В. Теплообменные аппараты с интенсифицированным теплообменом. – Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 1999. – 174 с.

  17. Письменный Е.Н. Новые эффективные развитые поверхности теплообмена для решения задач энерго- и ресурсосбережения // Промышленная теплотехника. 2007. Т. 29. № 5. С. 7–16.

  18. Лопатин А.А. Теплообмен и сопротивление в системах охлаждения электросилового оборудования с разрезным оребрением // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. 2013. № 2-1. С. 187–190.

  19. Письменный Е.Н., Бурлей В.Д., Рогачев В.А., Баранюк А.В., Терех А.М., Полупан Г.П., Карвахал М.И., Сильва Ф.С. Тепловая эффективность поверхности с пластинчато-просеченным оребрением // Труды Четвертой Российской национальной конференции по теплообмену (РНКТ-4). М.: Издательский дом МЭИ, 2006. Т. 6. С. 281–284.

  20. Лопатин А.А., Николаева Д.В. Исследование возможностей разрезного оребрения в системах охлаждения радиоэлектронного оборудования // Международная научно-техническая конференция «Проблемы и перспективы развития авиации, наземного транспорта и энергетики АНТЭ-2015»: Сборник докладов. Казань: Бриг, 2015. С. 586–592.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2019