Bộ tản nhiệt vi kênh in 3D, bộ tản nhiệt con thoi vi kênh có vây được thiết kế để giải quyết các vấn đề về hiệu quả tản nhiệt thấp, độ kín kém và độ tin cậy trong quá khứ. Tấm lạnh vi kênh, bộ tản nhiệt và thiết bị dựa trên in 3D hàng loạt được thiết kế, có thể được áp dụng cho các yêu cầu tản nhiệt của một loạt các nguồn nhiệt và sự phân bố không đồng đều của các nguồn nhiệt. Một bộ tản nhiệt dạng tấm bánh sandwich vi giàn hình kim tự tháp với các kênh dòng chảy cũng được thiết kế, giúp cải thiện hiệu quả tản nhiệt của bộ tản nhiệt, cũng như khả năng chịu lực, chống khiếm khuyết và khả năng bảo vệ va đập.
Các ứng dụng của Bionics
Để đáp ứng yêu cầu tản nhiệt của các nguồn nhiệt thông thường và các nguồn nhiệt phân tán, Đại học Khoa học Công nghệ Điện tử Trung Quốc đã đề xuất bốn loại cấu trúc kênh, để có thể sử dụng kết hợp các cấu trúc kênh khác nhau tùy theo các yêu cầu tản nhiệt khác nhau. . Cấu trúc kênh của cụm vi kênh trên thân tấm sử dụng một hoặc nhiều mô hình kênh dòng chảy của tường sóng, mô hình fractal, mô hình đục lỗ kim và mô hình hình tổ ong.
Mô hình kênh dòng chảy tường sóng bao gồm nhiều nhóm tấm tường sóng có mặt cắt hình sóng. Nhiều nhóm tấm tường sóng được phân bố đều dọc theo chiều dài hoặc chiều rộng của các thành phần vi kênh và giữa hai nhóm tấm tường sóng liền kề, các tấm tường sóng Một kênh trao đổi nhiệt được hình thành giữa thành trong của mô hình ;
Mô hình fractal bao gồm nhiều nhóm thất vọng được phân bố đều trong một mảng và các kênh trao đổi nhiệt được hình thành giữa hai nhóm thất vọng liền kề và giữa các thất vọng và thành bên trong của mô hình;
Mô hình hình châm cứu bao gồm nhiều nhóm kim lớn phân bố đều dọc theo chiều dài hoặc chiều rộng của cụm vi kênh, các kim trung bình được bố trí giữa các phần đường kính nhỏ của hai nhóm kim lớn liền kề và phần đường kính nhỏ của kim trung bình và phần đường kính nhỏ của kim lớn được bố trí. Các kim nhỏ được bố trí giữa hai kim liền kề, và các kênh trao đổi nhiệt được hình thành giữa hai kim liền kề, giữa kim lớn và kim giữa, giữa kim giữa và kim nhỏ, và giữa kim lớn, kim giữa và kim nhỏ và thành bên trong của mô hình;
Mô hình tổ ong bao gồm nhiều nhóm lăng trụ lục giác có mặt cắt ngang hình lục giác đều và nhiều nhóm lăng trụ lục giác được phân bố đều ở thành bên trong của mô hình trong một mảng và sự trao đổi được hình thành giữa hai lăng trụ lục giác liền kề, giữa các lục giác lăng kính và thành bên trong của mô hình. lối đi nóng.
Một lỗ truyền nhiệt có thể được mở ở mặt sau của thân đĩa bằng cách in 3D và hiệu quả tản nhiệt của bộ tản nhiệt có thể được cải thiện bằng cách bơm vật liệu dẫn nhiệt cao vào lỗ truyền nhiệt. Các cấu trúc kênh khác nhau cũng có thể được sử dụng kết hợp theo các yêu cầu tản nhiệt khác nhau, ví dụ, một hoặc nhiều mô hình kênh dòng chảy tường sóng, mô hình fractal, mô hình đục lỗ kim và mô hình tổ ong.
Aứng dụng của kiến trúc
Nhà thiết kế áp dụng kiến thức kiến trúc vào lĩnh vực ứng dụng của vi kênh in 3D.
Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ hàng không vũ trụ, môi trường cơ học độc đáo và các yêu cầu về hiệu suất của máy bay đã đặt ra các yêu cầu mới về thiết kế vật liệu và cấu trúc: tích hợp cấu trúc nhẹ và đa chức năng. Phương án thiết kế truyền thống thường xem xét hệ thống kết cấu và hệ thống chức năng riêng biệt, tức là một số vật liệu được sử dụng để đáp ứng các yêu cầu về tính chất cơ học như cường độ và độ cứng của kết cấu, và một số vật liệu khác được sử dụng để đáp ứng các yêu cầu về cách nhiệt, cách ly rung động hoặc che chắn điện tử. Điều này sẽ tạo ra một lượng lớn giá đỡ cấu trúc như khung gầm, dây cáp, bao bì, v.v. liên quan đến thiết bị điện tử hoặc khối lượng ký sinh liên quan đến đầu nối, giúp cải thiện đáng kể hệ số trọng lượng tổng thể của thiết kế máy bay. Nếu muốn giảm trọng lượng và khối lượng của bộ phận này, bạn cần dựa vào thiết kế tích hợp đa chức năng của các bộ phận chịu lực.
Tế bào đơn vị giàn vi mô được các nhà nghiên cứu áp dụng được hình thành bằng cách kết nối các đỉnh của hai ô mạng hình kim tự tháp. Tế bào mạng hình kim tự tháp là một cấu trúc hình kim tự tháp được cấu tạo bởi bốn thanh có mặt cắt hình tròn. Các ô đơn vị giàn vi mô được kết nối với nhau bằng các thanh.
Các nhà nghiên cứu của viện đã phát triển cấu trúc bảng điều khiển dạng giàn vi kim tự tháp với các kênh dẫn dòng tích hợp khả năng chịu lực và bảo vệ nhiệt. Khả năng chịu tải, khả năng chống khiếm khuyết và khả năng chống va đập của bộ tản nhiệt được cải thiện. Kênh dòng được bố trí gần nguồn nhiệt để nâng cao hơn nữa hiệu quả tản nhiệt. Bằng cách điều chỉnh tốc độ dòng chảy của chất làm mát, nhiệt độ của bảng điều khiển phía dưới có thể được kiểm soát hiệu quả trong một phạm vi phù hợp, điều này có lợi hơn cho việc kiểm soát việc làm kín và giảm lượng chất lỏng để giảm trọng lượng tổng thể của cấu trúc. Hệ số, có thể được điều chỉnh để đạt hiệu suất tối ưu bằng cách định cỡ từng phần.