Különböző alkalmazásokban a hűtőbordák optimális megoldásával kapcsolatos mérnöki döntések a költségektől és a teljesítménytől függhetnek. Elméletileg könnyűnek tűnik a legalacsonyabb költségű termék beszerzése, amely megfelel a teljesítménykövetelményeknek. Valójában az ügyfelek gyakran úgy döntenek, hogy megváltoztatják a teljesítményspecifikációkat (különböző chipek használatával), vagy feláldoznak bizonyos teljesítményt (például a chipek állapotának függvényében történő lerontását), amikor magas árakkal szembesülnek.

Ez a cikk több hűtőbordát hasonlít össze a hőcsövek/gőzkamra alapján a teljesítmény- és költségmutatókhoz:
Teljesítmény: Használja a FloTHERM CFD szoftvercsomagot a teljes hűtőborda-teljesítmény Δ T kiszámításához.
Költség: Feltételezve, hogy a tétel mérete elég nagy, a kemény forma beruházási költsége nem jelenik meg az egységárban. Ezenkívül az egységár a legalacsonyabb költségű megoldáshoz viszonyítva (1-szer, 1,1-szer stb.), mivel a tételnagyság növelése csökkenti az egységköltséget.

A hűtőborda tervezési paraméterei
Hőforrás teljesítménye: 250 watt
Hőforrás mérete: 30 x 30 mm
Maximális környezeti hőmérséklet: 25 fok
Légáramlási sebesség: 40 köbláb/perc (CFM)
Kondenzátor: 115 * 85 * 65 mm méretű bordára pattintható

Kezdjük a legalapvetőbb tervezéssel, és fokozatosan mélyedjünk el az összetett folyamatokban, hogy meglássuk, hogyan befolyásolja a tervezés a teljesítményt és a költségeket.
1. Alumínium vagy réz alapú hőcső hűtőborda

U-alakú alumínium talpú hőcső hűtőborda

Ez a hőcsöves radiátor leghagyományosabb kialakítása. Négy U alakú hőcsövet egy alumínium vagy réz alapra hegesztenek, majd érintkeznek egy hőforrással. A hőnek először át kell jutnia az alapon, majd elérheti a hőcsövet.
A hajlításon kívül más másodlagos műveletet nem végeztek a négy 6 mm-es hőcsőn, bár a hőcsövek és az alap érintkezési felülete ebben a példában kissé lapos.

Alumínium bázisú hőcsőradiátor CFD

A FloThermal modell azt mutatja, hogy a hűtőborda hőmérséklete 53,9 fokkal magasabb, mint a környezeti hőmérséklet (78,9 fok -25 fok =referencia maximum hőmérséklet – környezeti hőmérséklet), és ezt a hőmérsékletet használjuk teljesítmény-benchmarkként. 1 alkalommal meghatározott költség-referenciaérték.
Ha nagyobb teljesítményre van szükség, alumínium alap helyett réz alap is használható. A réz alap hővezető képessége kétszerese az alumínium alapénak, így a réz alap teljesítménye 2,3 fokkal javul. A réz alapkialakítás 5%-kal növeli a költségeket az alumínium alaphoz képest, és enyhe súlynövekedés is tapasztalható.

2. Közvetlen érintkező hőcső hűtőborda radiátor

Közvetlen érintkezésű hőcsöves radiátor

Ez a kialakítás lehetővé teszi a közvetlen érintkezést a hőforrás és a hőcső között, ezáltal kiküszöbölhető a hőelnyelő alap és az interfész anyagok (forraszanyag, amelyet a hőcső alaphoz rögzítésére használnak). A szükséges felületi simaság eléréséhez azonban a hőcsövet meg kell gépelni (másodlagos üzem).

Közvetlen érintkezésű hőcsőradiátor CFD

A hőcső és a hőforrás közötti közvetlen érintkezésnek köszönhetően ennek a hűtőbordának a teljesítménye 49,3 fokra javult, ami 4,6 fokkal magasabb, mint a referenciaérték, és 2,3 fokkal magasabb, mint a réz alapon készült kialakítás. Ehhez azonban az alap további megmunkálása (a hőcső hornyainak beágyazása) és a hőcső megmunkálása szükséges, ami 1,1-szerese a benchmark tervezés költségének (10%-kal drágább).

3. U-alakú egyenletes hőmérsékletű lemezes hűtőborda

U alakú egyenletes hőmérsékletű lemezes hűtőborda

Ez a megoldás négy 6 mm-es hőcsövet helyettesít egyetlen U alakú gőzkamrával. Kialakítását tekintve leginkább egy közvetlen érintkezésű hőcső hűtőbordához hasonlít, mindkettő lehetővé teszi, hogy a hőforrás CPU közvetlenül érintkezzen a kétfázisú alkatrészekkel. Ennek a kialakításnak a kiválasztásánál fontos szempont, hogy a hűtőborda beszállítója tud-e integrált gőzkamrát gyártani, mivel a hagyományos kétrészes kivitelek nem hajlíthatók U-alakra.

U-alakú egyenletes hőmérsékletű lemezes hűtőborda CFD

A közvetlen érintkezésű hőcső kialakításához képest a vc hűtőborda megoldás teljesítménye 21,5%-kal (11,6 fokkal) javult, míg a költség csak 4,55%-kal nőtt. A vc hűtőborda falvastagságának növekedése azonban körülbelül 75 grammos növekedést eredményezett a hűtőborda radiátor tömegében.

4. 3D egyenletes hőmérsékletű lemezes hűtőborda

3D egyenletes hőmérsékletű lemezes hűtőborda

Ennél a kialakításnál a hőelnyelő fenéklemez egy gőzkamra, amely a függőleges kondenzátor hőcsővel közös gőzjáraton osztozik. A gyártási szakaszban 8 nyitott típusú hőcsövet forrasztanak be egy nyílásokkal ellátott gőzkamra lemezbe; A gőzkamra közvetlenül érintkezik a hőforrással, egyenletesen oszlatja el a hőt az XY sík mentén, és függőleges hőcsöveken keresztül juttatja el a hőt a bordákhoz.

3D hűtőborda CFD gőzkamrával

Ez a kialakítás a legjobb teljesítményt nyújtja, de a költségek magasak. Legközelebbi versenytársához, az U-alakú vc hűtőborda lemezes kialakításához képest közel 2 fokkal csökkent a hőmérséklete (teljesítménye 4,9%-kal nőtt), de ára megduplázódott (117%-kal nőtt).
Meg kell azonban jegyezni, hogy ez az eset nem emelte ki teljesen a 3D gőzkamra tervezés lehetséges előnyeit. A szükséges fenéklemez méret növekedésével ezen megoldás és az U alakú gőzkamra lemezkialakítás közötti teljesítménykülönbség is nő.

összefoglaló
Az alábbi táblázat azt mutatja, hogy a hűtőborda anyagának vagy kétfázisú alkatrészeinek megváltoztatásával jelentős teljesítményjavulás érhető el. A benchmark alumínium alapú hűtőbordától a 3D vc hűtőborda lemezes megoldásig a teljesítmény 17 fokkal javult, de a költségek 150%-kal nőttek.

A radiátor teljesítményének és költségének összehasonlítása

Ha az alapot erősebb hővezető képességű rézanyagra cseréljük, vagy a hőcső közvetlen érintkezésbe kerül a hőforrással, mérsékelt, körülbelül 7%-os -15%-os teljesítménynövekedés és költségnövekedés érhető el (a referenciaértékhez képest). .
Az alkalmazási paraméterek alapján a legjobb összértékkel rendelkező kialakítás egy gőzkamrás hűtőborda lehet. Bár 15%-kal drágább a benchmark árnál, teljesítménye 28%-kal (15,2 fokkal) javult.

Népszerű tags: 250 W-os hűtőbordák hőcsövekkel / gőzkamrával, Kína, beszállítók, gyártók, gyári, testreszabott, ingyenes minta, Kínában gyártva, Al extrudálási hűtőborda, CPU hűtőborda kialakítása, Kiváló minőségű hűtési hűtőbánya, Kiváló minőségű hűtőborda, OEM, Zipper Fin hűtőborda