Mewn gwahanol gymwysiadau, gall penderfyniadau peirianneg ynghylch yr ateb gorau posibl ar gyfer sinciau gwres ddibynnu ar gost a pherfformiad. Mewn theori, mae'n ymddangos yn hawdd cael y cynnyrch cost isaf i fodloni gofynion perfformiad. Mewn gwirionedd, mae cwsmeriaid yn aml yn dewis newid manylebau perfformiad (gan ddefnyddio sglodion gwahanol) neu aberthu rhywfaint o berfformiad (fel sglodion diraddiol yn seiliedig ar amodau) wrth wynebu prisiau uchel.
Mae'r erthygl hon yn cymharu sawl sinciau gwres yn seiliedig ar bibellau gwres / siambr anwedd ar gyfer dangosyddion perfformiad a chost:
Perfformiad: Defnyddiwch becyn meddalwedd FloTHERM CFD i gyfrifo perfformiad cyffredinol y sinc gwres Δ T.
Cost: Gan dybio bod maint y swp yn ddigon mawr, ni fydd cost buddsoddi'r mowld caled yn cael ei adlewyrchu ym mhris yr uned. Yn ogystal, mae pris yr uned yn gymharol â'r ateb cost isaf (1 gwaith, 1.1 gwaith, ac ati), oherwydd bydd cynyddu maint y swp yn gostwng cost yr uned.
Paramedrau dylunio heatsink
Pŵer ffynhonnell gwres: 250 wat
Maint ffynhonnell gwres: 30 x 30 mm
Uchafswm tymheredd amgylchynol: 25 gradd
Cyfradd llif aer: 40 troedfedd giwbig y funud (CFM)
Condenser: snap ar esgyll maint 115 * 85 * 65 mm
Gadewch i ni ddechrau gyda'r dyluniad mwyaf sylfaenol ac ymchwilio'n raddol i brosesau cymhleth i weld sut mae dyluniad yn effeithio ar berfformiad a chost.
1. heatsink pibell gwres alwminiwm neu gopr
heatsink pibell gwres sylfaen alwminiwm siâp U
Dyma'r dyluniad mwyaf traddodiadol o reiddiadur pibell wres. Mae pedair pibell wres siâp U yn cael eu weldio i sylfaen alwminiwm neu gopr ac yna mewn cysylltiad â ffynhonnell wres. Rhaid i wres fynd trwy'r sylfaen yn gyntaf, yna gallant gyrraedd y bibell wres.
Ar wahân i blygu, ni chyflawnwyd unrhyw weithrediadau eilaidd eraill ar y pedwar pibell gwres 6mm, er bod yr ardal gyswllt rhwng y pibellau gwres a'r sylfaen yn yr enghraifft hon ychydig yn wastad.
CFD o Rheiddiadur Pibell Gwres Sylfaen Alwminiwm
Mae'r model FloThermal yn dangos bod tymheredd y sinc gwres 53.9 gradd yn uwch na'r tymheredd amgylchynol (78.9 gradd -25 gradd =cyfeiriwch at y tymheredd uchaf - tymheredd amgylchynol), ac rydym yn defnyddio'r tymheredd hwn fel meincnod perfformiad, gyda meincnod cost a ddiffinnir fel 1 amser.
Os oes angen perfformiad uwch, gellir defnyddio sylfaen copr yn lle sylfaen alwminiwm. Mae dargludedd thermol sylfaen gopr ddwywaith yn fwy na sylfaen alwminiwm, felly mae perfformiad sylfaen copr yn cael ei wella 2.3 gradd. Mae'r dyluniad sylfaen copr yn cynyddu'r gost o 5% o'i gymharu â'r sylfaen alwminiwm, ac mae cynnydd bach mewn pwysau hefyd.
2. cyswllt uniongyrchol gwres heatsink bibell rheiddiadur
Rheiddiadur pibell gwres cyswllt uniongyrchol
Mae'r dyluniad hwn yn caniatáu cyswllt uniongyrchol rhwng y ffynhonnell wres a'r bibell wres, a thrwy hynny ddileu'r sylfaen amsugno gwres a'r deunyddiau rhyngwyneb (sodr a ddefnyddir i ddiogelu'r bibell wres i'r gwaelod). Fodd bynnag, er mwyn cael y llyfnder arwyneb angenrheidiol, rhaid peiriannu'r bibell wres (gweithrediad eilaidd).
CFD o Rheiddiadur Pibellau Gwres Cyswllt Uniongyrchol
Oherwydd cyswllt uniongyrchol rhwng y bibell wres a'r ffynhonnell wres, mae perfformiad y dyluniad hwn o sinc gwres wedi'i wella i 49.3 gradd, sydd 4.6 gradd yn uwch na'r meincnod a 2.3 gradd yn uwch na'r dyluniad gan ddefnyddio sylfaen gopr. Fodd bynnag, mae angen prosesu'r sylfaen ychwanegol (mewnosod rhigolau'r bibell wres) a phrosesu'r bibell wres, sef 1.1 gwaith cost y dyluniad meincnod (10% yn ddrutach).
3. siâp U tymheredd unffurf sinc gwres plât
Sinc gwres plât tymheredd unffurf siâp U
Mae'r datrysiad hwn yn disodli pedair pibell wres 6mm gydag un siambr anwedd siâp U. O ran dyluniad, mae'n fwyaf tebyg i sinc gwres pibell gwres cyswllt uniongyrchol, ac mae'r ddau ohonynt yn caniatáu i'r CPU ffynhonnell wres ddod i gysylltiad uniongyrchol â'r cydrannau dau gam. Yr ystyriaeth bwysig ar gyfer dewis y dyluniad hwn yw a all y cyflenwr sinc gwres gynhyrchu siambr anwedd integredig, gan na ellir plygu dyluniadau dau ddarn traddodiadol i siâp U.
CFD o sinc gwres plât tymheredd unffurf siâp U
O'i gymharu â'r dyluniad pibell gwres cyswllt uniongyrchol, mae perfformiad yr ateb heatsink vc wedi gwella 21.5% (11.6 gradd), tra bod y gost wedi cynyddu 4.55% yn unig. Fodd bynnag, arweiniodd y cynnydd yn nhrwch wal heatsink vc at gynnydd o tua 75g ym mhwysau'r rheiddiadur heatsink.
4. sinc gwres plât tymheredd unffurf 3D
Sinc gwres plât tymheredd unffurf 3D
Yn y dyluniad hwn, mae'r plât gwaelod sy'n amsugno gwres yn siambr anwedd sy'n rhannu llwybr stêm gyda phibell wres y cyddwysydd fertigol. Yn ystod y cyfnod gweithgynhyrchu, mae 8 pibell gwres math agored yn cael eu brazed i mewn i blât siambr anwedd gydag agoriadau; Mae'r siambr anwedd mewn cysylltiad uniongyrchol â'r ffynhonnell wres, gan ddosbarthu gwres yn gyfartal ar hyd yr awyren XY, a gwasgaru gwres i'r esgyll trwy bibellau gwres fertigol.
CFD o sinc gwres 3D gyda siambr anwedd
Mae gan y dyluniad hwn y perfformiad gorau, ond mae'r gost yn uchel. O'i gymharu â'i gystadleuydd agosaf, y dyluniad plât heatsink vc siâp U, mae ei dymheredd wedi gostwng bron i 2 radd (mae perfformiad wedi cynyddu 4.9%), ond mae ei bris wedi dyblu (cynnydd o 117%).
Fodd bynnag, dylid nodi nad oedd yr achos hwn yn amlygu manteision posibl dyluniad siambr anwedd 3D yn llawn. Wrth i'r maint plât gwaelod gofynnol gynyddu, mae'r gwahaniaeth perfformiad rhwng yr ateb hwn a'r dyluniad plât siambr anwedd siâp U hefyd yn cynyddu.
crynodeb
Mae'r tabl isod yn dangos y gall newid y deunydd neu gydrannau dau gam y sinc gwres gyflawni gwelliant sylweddol mewn perfformiad. O'r sinc gwres alwminiwm meincnod i'r datrysiad plât heatsink 3D vc, mae'r perfformiad wedi'i wella 17 gradd, ond mae'r gost wedi cynyddu 150%.
Cymharu perfformiad a chost rheiddiaduron
Trwy ddisodli'r sylfaen gyda deunydd copr gyda dargludedd thermol cryfach neu wneud y bibell wres mewn cysylltiad uniongyrchol â'r ffynhonnell wres, gellir cyflawni gwelliant perfformiad cymedrol o tua 7% -15% a chynnydd cost (o'i gymharu â'r meincnod) .
Gall y dyluniad gyda'r gwerth cyffredinol gorau o ystyried paramedrau'r cais fod yn sinc gwres siambrau anwedd. Er ei fod 15% yn ddrytach na'r pris meincnod, mae ei berfformiad wedi gwella 28% (o 15.2 gradd ).
Tagiau poblogaidd: heatsinks 250w gyda phibellau gwres / siambr anwedd, Tsieina, cyflenwyr, gweithgynhyrchwyr, ffatri, sampl wedi'i haddasu, am ddim, a wnaed yn Tsieina
