【经验】利用热仿真软件FlothermXT确定水冷系统散热能力

时间： 2022-12-14 来源：世强

水冷散热器主要分为两部分，冷头将热源产生的热量转移至流体里，流体将热量带到换热器部分通过风冷将热量转移至环境中，实现热传递，达到散热效果。然而对于水冷系统的散热能力却很难经验评估，热仿真软件在这里就体现了重要的作用，本文通过热仿真软件FlothermXT研究水冷换热器的换热能力。

对于水冷散热器的冷头与换热器两个部分，冷头部分可以通过公式进行计算换热量：热量=流量x流体密度x流体比热容x温度变化；而换热器却很难通过理论计算确定被加热的流体是否能被降温循环使用。

首先，如上图，仿真模型流体采用水，流速设定2.26m/min，进水温度设定为50℃，环境温度25℃。左图为结构组成，右图为水道与流体流向，模型由两部分组成，其中翅片换热器采用源阳热能制作的铜管+铝翅片，铜管厚度2mm，直径9mm，可实现高压力高强度水流；风扇采用台达 AFB1224VHEWJM，120*120*38mm轴流风扇，其参数与结构如下图表所示，风量148.34CFM，风压15.29mmH₂O，在2mm的翅片间距下也能实现高效率的散热，噪声仅51dB，能满足大部分使用场景。

仿真结果显示，左图显示了翅片的温度分布，进水口温度处的翅片温度最高，其他翅片温度较低且均匀，如右图所示，50℃水在换热器与风扇的作用下，出水温度降低至34.7℃达到了15℃以上的降温效果，根据计算，这样一个小型换热器可以带走约107W的热功耗，达到强劲的散热性能。

综上所述台达AFB1224VHEWJM拥有优异的散热性能；源阳热能翅片换热器拥有良好的换热性能，能将热源传递到水中的热量快速传递至环境中，实现高功率散热性能；FlothermXT拥有强大的热仿真能力，在设计之初便可初步确认换热器的换热能力，极大地缩减了研发时间，其他散热场景也可通过热仿真进行模拟实验，确定最优的散热器设计与风扇选型，如有需要可点击热仿真链接进行热仿真预约与散热方案设计：https://www.sekorm.com/service/1-68.html?serviceName=FloTHERM%E7%83%AD%E4%BB%BF%E7%9C%9F

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选型表 - 台达立即选型

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可定制风扇尺寸覆盖18x18x04mm~165x165x25mm，随散热器大小而定制；风扇转速范围：1000 RPM~16500 RPM。支持DC风扇，直流风扇轴流风机，鼓风机以及电脑笔记本风扇等产品定制。

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