Làm thế nào để cải thiện hiệu suất trao đổi nhiệt của Bộ tản nhiệt tự động HVAC thông qua cải tiến thiết kế?

Nâng cao hiệu quả trao đổi nhiệt của Bộ tản nhiệt tự động HVAC yêu cầu nhiều kích thước thiết kế, bao gồm tối ưu hóa cấu trúc tản nhiệt, cải thiện thiết kế kênh dòng chất làm mát, nâng cao hiệu suất luồng không khí và lựa chọn vật liệu. Sau đây là các chiến lược và phương pháp kỹ thuật cải tiến cụ thể:

1. Tối ưu hóa thiết kế tản nhiệt
(1) Tăng diện tích tản nhiệt
Lá tản nhiệt mật độ cao: Bằng cách tăng số lượng và mật độ tản nhiệt, diện tích bề mặt tản nhiệt được mở rộng, từ đó nâng cao hiệu quả trao đổi nhiệt.
Phương pháp: Sử dụng quy trình dập hoặc ép đùn chính xác để sản xuất các bộ tản nhiệt mỏng và đồng đều.
Thiết kế dạng sóng hoặc răng cưa: Thiết kế tản nhiệt dạng sóng hoặc răng cưa để tăng diện tích tiếp xúc giữa không khí và tản nhiệt, đồng thời cải thiện đường đi của luồng khí.
(2) Xử lý bề mặt
Tạo họa tiết bề mặt: Sử dụng công nghệ gia công vi mô để tạo ra các rãnh nhỏ hoặc họa tiết thô trên bề mặt tản nhiệt nhằm tăng thêm diện tích trao đổi nhiệt.
Công nghệ phủ: Phủ bề mặt tản nhiệt bằng vật liệu dẫn nhiệt cao (như lớp phủ graphene) để tăng cường khả năng dẫn nhiệt.
2. Tối ưu hóa kênh dòng nước làm mát
(1) Bố trí kênh lưu lượng
Thiết kế đa kênh: Thiết kế kênh dòng chất làm mát thành cấu trúc nhiều nhánh giúp phân phối chất làm mát đồng đều hơn và tránh hiện tượng quá nhiệt cục bộ.
Phương pháp: Sử dụng các công cụ mô phỏng động lực học chất lỏng tính toán (CFD) để tối ưu hóa bố cục kênh dòng chảy.
Tăng cường nhiễu loạn: Thêm các tấm chắn hoặc gân trong kênh dòng chảy để tạo ra nhiễu loạn trong chất làm mát, từ đó cải thiện hiệu suất trao đổi nhiệt.
(2) Kích thước và hình dạng kênh dòng chảy
Giảm kích thước kênh dòng chảy: Giảm độ rộng kênh dòng chảy một cách thích hợp và tăng tốc độ dòng chất làm mát, từ đó cải thiện hệ số truyền nhiệt đối lưu.
Thiết kế kênh dòng không đối xứng: Thiết kế các kênh dòng không đối xứng dựa trên đặc điểm phân bổ nhiệt của các khu vực khác nhau để đảm bảo làm mát tốt hơn cho các khu vực trọng điểm.

3. Cải thiện hiệu suất luồng không khí
(1) Cấu hình quạt
Thiết kế quạt hiệu suất cao: Chọn quạt turbo hoặc quạt hướng trục hiệu suất cao để tăng lưu lượng không khí và giảm tiếng ồn.
Điều khiển tốc độ gió linh hoạt: Tự động điều chỉnh tốc độ quạt theo nhu cầu làm mát để tránh lãng phí năng lượng không cần thiết.
(2) Đường dẫn khí
Thiết kế bộ phận làm lệch hướng: Lắp đặt các bộ phận làm lệch hướng xung quanh tản nhiệt để dẫn không khí lưu thông đều hơn qua tản nhiệt và giảm thiểu các điểm chết.
Tối ưu hóa khí động học: Tối ưu hóa hình dạng tổng thể của tản nhiệt thông qua phân tích CFD để giảm lực cản không khí và tăng tốc độ dòng chảy.
4. Lựa chọn và sửa đổi vật liệu
(1) Vật liệu dẫn nhiệt cao
Hợp kim nhôm: Hợp kim nhôm có tính dẫn nhiệt cao được ưa chuộng vì trọng lượng nhẹ và hiệu suất tản nhiệt tuyệt vời.
Hợp kim đồng: Trong trường hợp tải nhiệt cao, hợp kim đồng có thể được sử dụng làm vật liệu cốt lõi. Mặc dù nặng hơn nhưng nó có tính dẫn nhiệt mạnh hơn.
(2) Vật liệu tổng hợp
Việc sử dụng vật liệu composite (chẳng hạn như vật liệu tổng hợp bằng kim loại hoặc vật liệu tổng hợp bằng gốm) kết hợp độ bền cao và tính dẫn nhiệt cao để cải thiện hơn nữa hiệu suất tản nhiệt.
5. Cải tiến quy trình sản xuất
(1) Công nghệ hàn
Hàn chân không: Quá trình hàn chân không được sử dụng để đảm bảo kết nối giữa tản nhiệt và ống làm mát được chặt chẽ và không có lỗ chân lông, từ đó nâng cao hiệu quả truyền nhiệt.
Hàn laser: Công nghệ hàn laser được sử dụng để đạt được kết nối có độ chính xác cao và giảm khả năng cản nhiệt.
(2) Gia công chính xác
Sử dụng công nghệ dập, ép đùn hoặc in 3D có độ chính xác cao để sản xuất các cấu trúc phức tạp và đảm bảo độ chính xác hình học của tản nhiệt và kênh dòng chảy.

Thông qua thiết kế khoa học và tối ưu hóa, hiệu suất trao đổi nhiệt của bộ tản nhiệt ô tô HVAC có thể được cải thiện đáng kể để đáp ứng các yêu cầu ứng dụng về hiệu suất cao, độ bền và bảo vệ môi trường, đồng thời thích ứng với nhu cầu thị trường luôn thay đổi và xu hướng công nghệ.