循环式液体冷却系统的设计原理、元器件选型与模拟试验.pdf

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1、2012年第40卷第6期流体机械75文章编号：1005—0329(2012)06—0075—03循环式液体冷却系统的设计原理、元器件选型与模拟试验丁东旭，袁广超，郭建，崔哲，汤继保。魏纪君，郑荣波，程镇(合肥通用机械研究院压缩机技术国家重点实验室，安徽合肥230031)摘要：介绍了电子设备的循环式液体冷却系统的设计原理、元器件选型与模拟试验，根据设计指标，进行换热器设计、电气设计、元器件选型，完成了循环式液体冷却系统的设计制造，并经试验验证其设计的合理性，为其它相关设计提供了参考依据。关键词：电子设

2、备；循环式液体冷却系统；换热设计；电气设计；元器件选型中图分类号：TH45；TB6文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2012．06017CirculatingLiquidCoolingSystemDesignPrinciple、ComponentsSelectionandSimulationDINGDong-Xu，YUANGuang—chao，GUOJian，CUIZhe，TANGJi-bao，WEIJi-junZHENGRong—bo，CHENGZhen(St

3、ateKeyLaboratoryforCompressorTechnology，HefeiGeneralMachineryResearchInstitute，Hefoi230031，China)Abstract：Thedesignprinciple、componentsselectionandsimulationoftheelectronicequipmentofthecirculatingliquidcool-ingsystemwasintroduced．Accordingtothedesigni

4、ndex，thenconductheatexchangerdesign，electricaldesign，componentsse-lection，completedthecirculatingliquidcoolingsystemdesignandmanufacturing，andexperimentsprovethevalidityofthede—sign，forotherdesignprovidesreference．Keywords：electronicequipment；circulati

5、ngliquidcoolingsystem；heatexchangerdesign；electricaldesign；componentsselec·tion1研究背景液体；电子设备本身自重较轻，因此要求其附属冷却设备重量M≤15kg，最大外形尺寸(L×W×现代电子设备发展迅速，电子设备向紧凑型H)为600mm×300mm×330mm；本文主要介绍为发展，其热流密度也变大，同时电子设备的换热方此电子设备进行冷却的循环式液体冷却系统的设式也发生了很大的变化，由以前的自然换热，强制计和模拟试验。通风换热

6、，逐渐向液体冷却方向发展¨J。液体冷却系统主要采用液体循环冷却的方式，与电子2循环式液体冷却系统概述设备进行换热，利用循环式液体冷却系统的换热器将热量排至大气内，通过循环冷却的方式，对电循环式液体冷却系统的主要功能是提供一定子设备持续冷却，为电子设备提供一个稳定、适宜温度和流量的循环冷却介质，循环冷却介质与电的工作环境。子设备进行热交换，利用循环冷却液体带走电子本文所述某电子设备的工作温度为：～40～+设备产生的热量，使电子设备在温度较低的条件50~C，电子设备的理论散热负荷Q为1200W，冷下工作

7、，循环冷却液体在其它外力作用下流动，在却介质为乙二醇水溶液；供液压力P>10．5MPa、外部换热器内将热量排放至大气，为此，循环不流量F≥3lfmin、供液温度T~<58oC的循环冷却断，其工作原理见图1。牧稿日期：2011—08—31修稿日期：2012-02一l376FLUIDMACHINERYVo1．40，No．6，2012依据最大外形尺寸(L×W×H)600mm×300ram×330mm，对换热器进行优化设计，并经校核计算，确定循环式液体冷却系统换热器的外形尺寸以及整体布局。3．2循环式液体冷

8、却系统电气控制设计在整个体积和重量要求比较严格的条件下，电气控制如果选用常规的控制系统，其体积以及重量不能保证要求，为此对电气控制进行了专业的设计。为了控制整体的重量和尺寸，根据系统控制流程(参见图3)的具体要求，单独研发了电气控制系统一微控制器。图1循环式液体冷却系统的工作原理3循环式液体冷却系统设计分析3．1循环式液体冷却系统换热器设计计算方法与流程根据电子设备具体的换热量Q，循环冷却量F，循环供液温度以及电子设备的环境温度，对循环式液体冷却系统换热器进行设计。为