相變冷卻技術(shù)的案例
用于增強(qiáng)相變冷卻的液體超擴(kuò)散助推高性能噴射流沸騰技術(shù)
通過利用工作流體（如氟化電子液體）沸騰的液體-蒸汽潛熱交換實(shí)現(xiàn)的相變冷卻，有利于將來大量技術(shù)或應(yīng)用中的高功率密度電子設(shè)備的熱管理，在包括5G、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、人工智能等領(lǐng)域具有巨大的潛力。然而，沸騰傳熱作為一種動態(tài)的界面現(xiàn)象，對其包括液體再濕潤和蒸汽離開等過程和機(jī)制的深入理解仍然具有挑戰(zhàn)性。
02
成果掠影
中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所江雷院士、田野副研究員等人設(shè)計(jì)了一種含有周期性微槽/金字塔陣列的微/納米結(jié)構(gòu)銅表面，其上有機(jī)冷卻劑的超擴(kuò)散行為（<134.1 ms）極大地促進(jìn)了液體再濕潤過程，從而產(chǎn)生特化的、超快的射流沸騰現(xiàn)象，同時使臨界熱通量和傳熱系數(shù)分別提高了80%和608%。對噴射流沸騰微氣泡的成核、生長和分離行為的原位觀察表明，帶有納米皺紋的微型溝槽/金字塔通過超擴(kuò)散誘導(dǎo)的超快液體再濕潤和持續(xù)蒸汽膜凝聚促進(jìn)了潛熱交換過程。最后通過對超擴(kuò)散微/納米結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，以超低電力使用效率（PUE<1.04）實(shí)現(xiàn)了高性能相變冷卻在超級計(jì)算機(jī)中心CPU芯片熱管理中的應(yīng)用。該研究以題為“Liquid Super-Spreading Boosted High-Performance Jet-Flow Boiling for Enhancement of Phase-Change Cooling”的論文發(fā)表在《Advanced Materials》上。
03
圖文導(dǎo)讀
圖1 在微/納米結(jié)構(gòu)Cu表面上由超擴(kuò)散促進(jìn)的射流沸騰現(xiàn)象。
圖2 表面上不同金字塔高度的射流沸騰換熱性能。
圖3 超擴(kuò)散促進(jìn)的微型射流沸騰氣泡成核、生長和分離。
展開 相變存儲器的技術(shù)特點(diǎn)和發(fā)展趨勢
圖1: PCRAM結(jié)構(gòu)示意圖
二、相變存儲器的技術(shù)特點(diǎn)
相變存儲器具有很多優(yōu)點(diǎn)，比如可嵌入功能強(qiáng)、優(yōu)異的可反復(fù)擦寫特性、穩(wěn)定性好以及和ＣＭＯＳ工藝兼容等。到目前為止，還未發(fā)現(xiàn)ＰＣＲＡＭ 有明確的物理極限，研究表明相變材料的厚度降至２ｎｍ時，器件仍然能夠發(fā)生相變。因而，ＰＣＲＡＭ 被認(rèn)為是最有可能解決存儲技術(shù)問題、取代目前主流的存儲產(chǎn)品，成為未來通用的新一代非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲器件之一。
相變存儲器提高存儲容量的方式有兩種：一種是三維堆疊，還有一種是多值技術(shù)。英特爾和美光重點(diǎn)突破的是三維堆疊技術(shù)，而IBM在多值存儲領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展。
圖2：PCRAM突破存儲容量的兩大技術(shù)方向：三維堆疊和多值存儲
三維堆疊技術(shù)通過芯片或器件在垂直方向的堆疊，可以顯著增加芯片集成度，是延續(xù)摩爾定律的一種重要技術(shù)。交叉堆疊(cross point)的三維存儲結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于非易失存儲器，英特爾和美光共同研發(fā)的3D Xpoint技術(shù)，便是一種三維交叉堆疊型相變存儲器。當(dāng)前，三維新型非易失存儲器的研究主要集中在器件和陣列層面。與傳統(tǒng)的二維存儲器不同，三維相變存儲器采用了新型的雙向閾值開關(guān)（Ovonic Threshold Switch，OTS）器件作為選通器件(selector)。根據(jù)OTS器件的物理特性和三維交叉堆疊陣列結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，三維交叉堆疊型相變存儲器采用一種V/2偏置方法以實(shí)現(xiàn)存儲單元的操作。
IBM是相變存儲器多值存儲技術(shù)的推進(jìn)者，其每個存儲單元都能長時間可靠地存儲多個字節(jié)的數(shù)據(jù)。
展開 電動汽車電機(jī)"冷卻"技術(shù)
此外，Equipmake還為APM200研發(fā)了專用逆變器，采用了結(jié)合碳化硅二極管和IGBT（絕緣柵雙極晶體管）的動力電子技術(shù)，使得電機(jī)能在高變頻下保持大功率運(yùn)轉(zhuǎn)。
輪輻電機(jī)系統(tǒng)剖析圖(Equipmake)
一冷再冷
冷卻是決定電機(jī)性能的關(guān)鍵。電機(jī)磁鐵的溫度越低，電機(jī)輸出峰值功率的時間就越長。但是，光做到冷卻還不夠，必須要保證冷卻的成本適中、質(zhì)量可靠、量產(chǎn)效率高。
Foley表示，“輪輻電機(jī)的結(jié)構(gòu)能夠滿足以上這些要求。傳統(tǒng)的永磁電機(jī)的磁鐵呈V型，被壓在轉(zhuǎn)子四周的壓片上，壓入深度很淺，而輪輻電機(jī)的磁鐵則像輻條一樣垂直于鋁制轉(zhuǎn)子的表面，使得磁鐵得以非常接近冷卻液（60℃水/乙二醇）。換言之，傳統(tǒng)電機(jī)的磁鐵是分布在壓片上，所以無法接近冷卻液；而輪輻電機(jī)磁鐵的一端是在鋁制中心轂上，所以我們可以讓冷卻液足夠靠近磁鐵，達(dá)到散熱的目的。盡管和傳統(tǒng)電機(jī)相比，輪輻電機(jī)的生產(chǎn)難度更高，但是我們設(shè)計(jì)的電機(jī)已經(jīng)可以量產(chǎn)，對此我們很有信心?！?Foley表示，實(shí)現(xiàn)電機(jī)量產(chǎn)的關(guān)鍵在于落實(shí)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，比如找到將壓片安裝在中心轂上的方法，“中心轂基本上是鍛造件。我們的冷卻非常高效，所以能獲得所需的高強(qiáng)度。鋁制中心轂的溫度控制在100℃以下，因此我們可以使用成本低但性能、可靠性、壽命都毫不遜色的磁鐵。熱能工程是讓一款電動汽車電機(jī)脫穎而出的一大關(guān)鍵?！?據(jù)Foley介紹，雖然輪輻結(jié)構(gòu)在汽車行業(yè)的知名度還不高，但事實(shí)上其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)早已廣為人知。Equipmake輪輻電機(jī)的結(jié)構(gòu)還要追溯到公司此前參加的一個名為“HIPERCAR”（高性能減碳）的英國研究項(xiàng)目，一同參與的還有Delta Motorsport公司和Ariel公司，項(xiàng)目的目標(biāo)是在2020年前推出量產(chǎn)超高性能減排跑車。
展開 Nature子刊：同步輻射技術(shù)揭示氧化還原相變過程！
中國科學(xué)院高能物理研究所多學(xué)科中心X射線成像實(shí)驗(yàn)站副研究員袁清習(xí)和國內(nèi)外課題組合作，建立了基于同步輻射納米分辨譜學(xué)成像技術(shù)追蹤氧化還原反應(yīng)相變過程的方法，并成功應(yīng)用于鋰離子電池電料相變過程的研究。研究成果近期發(fā)表在《自然-通訊》（Nature Communications）期刊上。
同步輻射譜學(xué)成像（XANES imaging）是利用特定元素對X射線能量的不同響應(yīng)特性來獲得樣品內(nèi)部對應(yīng)元素的化學(xué)價態(tài)三維分布?；诓◣珗龀上穹椒ǖ募{米分辨譜學(xué)成像技術(shù)可以獲得高空間分辨的形貌和化學(xué)信息，近年來受到了越來越多的重視，在材料科學(xué)領(lǐng)域尤其是在能源材料領(lǐng)域的研究中表現(xiàn)出重要潛力。
針對納米分辨譜學(xué)成像方法學(xué)和應(yīng)用研究，高能所多學(xué)科中心X射線成像實(shí)驗(yàn)站近年來開展了大量的工作。其中，袁清習(xí)和國內(nèi)外多個同步輻射裝置建立緊密聯(lián)系，在技術(shù)研發(fā)、科研應(yīng)用等方面開展了廣泛的合作。近期，袁清習(xí)聯(lián)合美國斯坦福同步輻射光源研究員劉宜晉課題組、弗吉尼亞理工大學(xué)教授林鋒課題組提出了應(yīng)用同步輻射納米分辨譜學(xué)成像技術(shù)研究氧化還原反應(yīng)的不均勻相變過程的新方法。這個聯(lián)合團(tuán)隊(duì)成功將他們提出的新方法應(yīng)用于Li(NixMnyCoz)O2 (NMC) 三元正極材料的研究中，揭示了該材料熱穩(wěn)定性的一系列問題。該項(xiàng)工作發(fā)表于Nature Communications 9, 2810，2018，共同第一作者為弗吉尼亞理工大學(xué)博士穆林沁和高能所袁清習(xí)。
上海同步輻射光源
以NMC正極材料中的應(yīng)用為實(shí)例，該實(shí)驗(yàn)方法的工作流程如下：首先，為了研究該材料體系在不同溫度下的行為，開展原位實(shí)驗(yàn)，利用譜學(xué)成像獲得大量空間分辨的吸收譜數(shù)據(jù)；其次，提取Ni元素K邊吸收能量表示相應(yīng)的化學(xué)狀態(tài)，高能量代表高價態(tài)（相對氧化態(tài)），低能量代表低價態(tài)（相對還原態(tài)）。
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技術(shù) \\ 數(shù)據(jù)中心間接蒸發(fā)自然冷卻
來源 |
制冷空調(diào)換熱器
間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的應(yīng)用，近年來漸漸得到了國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)大廠的青睞，且在國內(nèi)的很多地區(qū)都有了應(yīng)用案例。
Moldflow冷卻分析技術(shù)
概述
注塑模冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞是模具設(shè)計(jì)成功與否的一個關(guān)鍵因素，它直接影響塑料制品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。在注塑成型過程中，塑料制品在型腔中的冷卻時間要占整個成型周期的70%~80%，而且冷卻的速度和均勻性直接影響制品的性能。如果冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理的話，會造成生產(chǎn)周期過長，成本過高，另一方面，不均勻的冷卻效果也會造成產(chǎn)品因熱應(yīng)力而產(chǎn)生翹曲變形，從而影響產(chǎn)品品質(zhì)。
一． 冷卻分析技術(shù)的作用
衡量模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)好壞的標(biāo)準(zhǔn)有兩個：一是是制品冷卻時間最短；二是使制品的各個部位均勻冷卻。影響冷卻系統(tǒng)的因素很多，除了塑料制品的幾何形狀、冷卻介質(zhì)、流量、溫度、冷卻水路的布置、模具材料、塑料熔體溫度、模具溫度、塑料頂出溫度外，還涉及到塑料與模具之間的非穩(wěn)態(tài)熱循環(huán)交互作用。
用實(shí)驗(yàn)的方法來測試不同的冷卻系統(tǒng)對冷卻時間和制品質(zhì)量的影響是相當(dāng)困難的，也是不現(xiàn)實(shí)的。傳統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)多以經(jīng)驗(yàn)為主，往往無法將冷卻系統(tǒng)優(yōu)化，以進(jìn)行均勻而有效的冷卻，結(jié)果造成成型周期過長，并可能使產(chǎn)品冷卻不均而導(dǎo)致翹曲變形。計(jì)算機(jī)分析與模擬則是完成這種預(yù)測的最佳方法。Moldflow可以對冷卻系統(tǒng)作優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過分析冷卻系統(tǒng)對流動過程的影響，優(yōu)化冷卻管道的布局和邊界條件，從而產(chǎn)生均勻的冷卻，并由此縮短成型周期，減少產(chǎn)品成型后的內(nèi)應(yīng)力，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本。
二． 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
1． 注塑模的熱傳輸
在注塑成型過程中，存在四種基本的熱傳輸方式：強(qiáng)制對流、自然對流、傳導(dǎo)和輻射。注塑模熱量的輸入和輸出如圖1所示。由塑料帶入注塑模的熱量，其中80%~95%通過模具金屬傳導(dǎo)至冷卻水管壁，然后遣散到冷卻水管中去。傳導(dǎo)至注塑機(jī)模板的熱量和從模具表面對流出去的熱量僅占總量的5%~15%，并不重要。輻射到周圍空間的熱量，只有當(dāng)模具溫度達(dá)到85℃以上時才考慮。在采用熱流道的情況下，也會向模具輸入熱量。
展開 Moldflow冷卻分析技術(shù)
Moldflow冷卻分析技術(shù).doc
多晶硅鑄錠爐定向凝固技術(shù)——考慮馬蘭戈尼效應(yīng)的COMSOL固液相變傳熱仿真（含CAE模型） ￥216
多晶硅在制造過程中，首先將多晶硅料加到石英坩堝中，開啟加熱器進(jìn)行熔料，待所有硅料變?yōu)橐后w后，開始降溫冷卻。熔融的硅液逐漸發(fā)生相變，從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，等到所有硅料變?yōu)楣腆w后開爐取料。
本模型解決的是多晶鑄錠爐內(nèi)的多晶硅定向凝固現(xiàn)象，抽象為物理問題就是考慮馬蘭戈尼效應(yīng)的固液相變問題。
關(guān)鍵詞：固液相變、定向凝固、馬蘭戈尼效應(yīng)、流體流動、相界面、表面對表面的熱輻射
1、模型幾何
從內(nèi)到外依次為硅液、石英坩堝、石墨臺、加熱器、保溫筒、爐壁。
2、處理方法
固液相變的處理辦法可以大致分為動網(wǎng)格法和偽流體方法。
偽流體的處理方法也可以包含多種，比如固液相變中將固體的粘度取得很大，固體在粘性力作用下產(chǎn)生的運(yùn)動可以被忽略。比如固液相變中將流體假設(shè)為在多孔介質(zhì)中流動，當(dāng)孔隙率為1的時候可以近似為全部為沒有孔隙的固體，而孔隙率為0的時候即為流體。
由于定向凝固中全部液態(tài)的硅要轉(zhuǎn)化為全部固態(tài)的硅，相界面從無到有，再消失。使用動網(wǎng)格雖然可以捕捉清晰的相界面，但是最終無法得到最后的相界面的拓?fù)渥兓?，因此，本模型采用的是偽流體處理方法。
3、材料參數(shù)
除液體硅外，其余材料的材料參數(shù)均假設(shè)為常數(shù)，不隨溫度變化。
圖 硅液材料參數(shù)
圖 固體硅材料參數(shù)
圖 石英材料參數(shù)
圖 石墨材料參數(shù)
圖 保溫筒材料參數(shù)
圖 爐壁材料參數(shù)
4、物理場
模型添加了固體和液體傳熱、層流、表面對表面的輻射、非等溫流動、馬蘭戈尼效應(yīng)。
5、研究
研究分為加熱和降溫兩個階段。
加熱過程中假設(shè)所有物質(zhì)都是固體，僅考慮固體傳熱，得到10h后的溫度分布。
降溫過程選則的初始條件是5h的鑄錠爐狀態(tài)，因?yàn)?h后硅料已經(jīng)全部融化為液態(tài)，直接降溫可以進(jìn)行定向凝固。
展開 汽車電池?zé)峁芾?em>冷卻技術(shù)分析（含視頻教程詳細(xì)講解）
風(fēng)冷結(jié)構(gòu)簡單、?成本低廉，但是冷卻效率相對較低。
哪種冷卻方式難度最大？
難度最大的是直冷技術(shù)。?
直冷技術(shù)通過將制冷劑直接引入電池冷卻系統(tǒng)，?通過制冷劑的蒸發(fā)和冷凝來實(shí)現(xiàn)電池的冷卻和加熱，需要確保系統(tǒng)的抗壓和密封性能，?因此，?盡管直冷技術(shù)在理論上具有顯著優(yōu)勢，?但其在實(shí)際應(yīng)用中的復(fù)雜性和技術(shù)挑戰(zhàn)限制了其廣泛應(yīng)用。
不同冷卻方式應(yīng)用領(lǐng)域
自然冷卻：?適用于早期的新能源汽車，?如比亞迪唐、?宋、?e6等，?以及在環(huán)境溫度較低或?qū)Τ杀久舾械膽?yīng)用場景。?自然冷卻方式利用空氣自然對流進(jìn)行散熱，?成本低廉，?但散熱效率相對較低，?在冬季需要額外的加熱系統(tǒng)。?
風(fēng)冷：?適用于對成本和能耗有要求，?同時環(huán)境溫度變化不大的應(yīng)用場景。?風(fēng)冷通過增加風(fēng)扇等設(shè)備主動促進(jìn)空氣流動，?提高散熱效率，?成本低、?能耗低、?技術(shù)成熟且易于控制。?但其冷卻效果仍受到環(huán)境溫度的影響，?且在冬季加熱電池時也需要額外的加熱系統(tǒng)。?
液冷：?適用于對冷卻效率有較高要求，?同時考慮電池加熱和安全性的應(yīng)用場景。?液冷通過冷卻液在電池組中的循環(huán)流動實(shí)現(xiàn)散熱，?具有高效的冷卻效果以及能夠同時實(shí)現(xiàn)電池的加熱和冷卻。?盡管液冷系統(tǒng)會增加車輛的重量和占用一定的電池空間，?并且后期維護(hù)成本較高，?但其高效性和靈活性使其成為目前最主流的動力電池冷卻方式。?
直冷技術(shù)：?適用于對冷卻效率有極高要求，?但成本和復(fù)雜性不是主要考慮因素的應(yīng)用場景。?直冷技術(shù)采用制冷劑作為熱交換介質(zhì)，?利用制冷劑在氣液相變過程中吸收大量熱量的特性，?實(shí)現(xiàn)快速冷卻。?盡管直冷技術(shù)在某些方面具有優(yōu)勢，?但由于其復(fù)雜性和成本較高，?目前應(yīng)用并不廣泛。??
汽車電池冷卻技術(shù)發(fā)展趨勢
汽車電池冷卻方式的發(fā)展趨勢將朝著高性能化、?多功能化、?集成化設(shè)計(jì)、?環(huán)保和可持續(xù)性以及適應(yīng)不同場景需求的方向發(fā)展。?
展開 非匹配網(wǎng)格技術(shù) 加速冷卻系統(tǒng)建模
嵌件成型是一種高性能且廣泛使用的成型技術(shù)。針對嵌件成型的模擬，Moldex3D前處理提供強(qiáng)大的功能，為用戶自動生成適當(dāng)?shù)木W(wǎng)格。由于進(jìn)階使用者需要非常詳盡的分析結(jié)果，因此需先建構(gòu)出非常完整的網(wǎng)格；然而若要在每個組件之間創(chuàng)建匹配的實(shí)體網(wǎng)格，通常需要有經(jīng)驗(yàn)的使用者花費(fèi)大量時間進(jìn)行網(wǎng)格制作。
Moldex3D現(xiàn)在已克服此問題，Moldex3D非匹配網(wǎng)格技術(shù)可支持完整的全模座分析，涵蓋塑料部件、塑件和冷卻系統(tǒng)（包括模座和冷卻水路）之間非匹配的網(wǎng)格生成。使用者將可節(jié)省大量的網(wǎng)格制作時間，并仍能獲得可靠的結(jié)果。以下步驟將說明如何生成冷卻系統(tǒng)非匹配網(wǎng)格，以及其在分析中的性能。
步驟1. 開啟Designer BLM/ Studio，并確認(rèn)已經(jīng)勾選允許非匹配網(wǎng)格。
在Designer/Studio操作接口中，允許非匹配網(wǎng)格生成
步驟2. 依照一般前處理流程：匯入幾何、設(shè)定流道系統(tǒng)、設(shè)定冷卻系統(tǒng)。
注意：必須優(yōu)先設(shè)定模座，才能產(chǎn)生非匹配冷卻系統(tǒng)網(wǎng)格。
具有多組件成型（MCM）模型的冷卻系統(tǒng)
步驟3. 在產(chǎn)生BLM精靈中，點(diǎn)擊生成開始自動產(chǎn)生網(wǎng)格，若順利完成網(wǎng)格生成，全部的項(xiàng)目皆會打勾。
注意：當(dāng)模座項(xiàng)后方出現(xiàn)Auto-grid文字，表示非匹配模座網(wǎng)格建立失敗，則以Auto-grid (fast cool) 形式輸出。
步驟4. 如下圖所示，可以看到塑件(淺紫色)與嵌件(紅色)相接的位置所對應(yīng)的模座(綠色)并非所有網(wǎng)格頂點(diǎn)都有相接，這就是全模座非匹配網(wǎng)格。接下來該模型可用于模流分析，分析結(jié)果充分展示了不同組件間及其周圍的連續(xù)溫度分布。
非匹配網(wǎng)格模型的網(wǎng)格剖面圖及溫度分析結(jié)果
來源：科盛科技
展開 Moldflow冷卻分析之關(guān)鍵技術(shù)-新科益
Moldflow冷卻分析之關(guān)鍵技術(shù)
一、概述
注塑模冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞是模具設(shè)計(jì)成功與否的一個關(guān)鍵因素，它直接影響塑料制品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。在注塑成型過程中，塑料制品在型腔中的冷卻時間要占整個成型周期的70%~80%，而且冷卻的速度和均勻性直接影響制品的性能。如果冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理的話，會造成生產(chǎn)周期過長，成本過高，另一方面，不均勻的冷卻效果也會造成產(chǎn)品因熱應(yīng)力而產(chǎn)生翹曲變形，從而影響產(chǎn)品品質(zhì)。
二、冷卻分析技術(shù)的作用
衡量模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)好壞的標(biāo)準(zhǔn)有兩個：一是是制品冷卻時間最短；二是使制品的各個部位均勻冷卻。影響冷卻系統(tǒng)的因素很多，除了塑料制品的幾何形狀、冷卻介質(zhì)、流量、溫度、冷卻水路的布置、模具材料、塑料熔體溫度、模具溫度、塑料頂出溫度外，還涉及到塑料與模具之間的非穩(wěn)態(tài)熱循環(huán)交互作用。用實(shí)驗(yàn)的方法來測試不同的冷卻系統(tǒng)對冷卻時間和制品質(zhì)量的影響是相當(dāng)困難的，也是不現(xiàn)實(shí)的。傳統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)多以經(jīng)驗(yàn)為主，往往無法將冷卻系統(tǒng)優(yōu)化，以進(jìn)行均勻而有效的冷卻，結(jié)果造成成型周期過長，并可能是產(chǎn)品冷卻不均而導(dǎo)致翹曲變形。計(jì)算機(jī)分析與模擬則是完成這種預(yù)測的最佳方法。Moldflow可以對冷卻系統(tǒng)作優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過分析冷卻系統(tǒng)對流動過程的影響，優(yōu)化冷卻管道的布局和邊界條件，從而產(chǎn)生均勻的冷卻，并由此縮短成型周期，減少產(chǎn)品成型后的內(nèi)應(yīng)力，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本。
詳細(xì)文章內(nèi)容請?jiān)L問新科益網(wǎng)站：http://www.cadit.com.cn/tradenews1.asp?id=253
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英維克申請相變風(fēng)冷散熱裝置專利，專利技術(shù)能實(shí)現(xiàn)高效散熱并降低能耗
來源 | 金融界，國家知識產(chǎn)權(quán)局
2023年12月16日消息，據(jù)國家知識產(chǎn)權(quán)局公告，深圳市英維克科技股份有限公司申請一項(xiàng)名為“一種相變風(fēng)冷散熱裝置“，公開號CN117239280A，申請日期為2023年10月。
專利摘要顯示，本發(fā)明公開了一種相變風(fēng)冷散熱裝置，包括散熱基板、換熱器、回流管和出氣管，所述出氣管連通在所述散熱基板的氣體出氣口和所述換熱器的氣體進(jìn)口之間，所述回流管連通在所述換熱器的液體出口和所述散熱基板的液體回流口之間；所述散熱基板至少一側(cè)邊沿設(shè)置有所述氣體出口以及所述液體回流口。在該相變風(fēng)冷散熱裝置中，通過蒸發(fā)進(jìn)行散熱，散熱效率高，而且可以實(shí)現(xiàn)自循環(huán)，降低能耗。另外，在散熱基板至少一側(cè)邊沿同時設(shè)置有氣體出口以及液體回流口，利于回流的液體受熱后盡快排出，可以提高排熱效率。綜上所述，該相變風(fēng)冷散熱裝置能夠有效地解決散熱裝置散熱效果不好的問題。
END
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展開 Moldex3D模流分析之模具溫度加熱冷卻成型技術(shù)
因此，業(yè)界開始應(yīng)用一項(xiàng)新的成型加工技術(shù)-快速模具溫度加熱冷卻成型技(Variotherm)，藉由模具溫度的快速切換，換取制程不同階段所需的溫度?？焖倌＞邷囟燃訜?em>冷卻成型技術(shù)在充填階段迅速提高模具表面溫度，并且在保壓階段開始時將模具溫度快速冷卻。
如此一來，塑件表面溫度即可依據(jù)不同成型階段進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。射出充填階段的高模溫條件將有效改善塑料的流動性及降低射出件表面問題(例如結(jié)合線、流痕、浮纖…等)發(fā)生的機(jī)會；而冷卻階段模溫的低溫切換，也能有效縮短成型周期時間。由于快速模具溫度加熱冷卻成型技術(shù)能在產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)成本之間取得完美平衡，近年來在塑料射出成型產(chǎn)業(yè)上獲得重視。
挑戰(zhàn)
? 冷卻與加熱切換時間點(diǎn)的優(yōu)化
? 決定變模溫制程中，對模具加熱需要多少能量，以及對模具的冷卻需要多大的冷卻液流量
? 在劇烈的溫度變化制程下，如何將模具的壽命優(yōu)化
Moldex3D 解決方案
為了滿足變模溫制程對CAE分析的需求，Moldex3D提供完整的分析工具，可模擬各種模具快速加熱和冷卻情形，完整整合充填、保壓及冷卻階段的真實(shí)三維數(shù)據(jù)。
? 決定制程參數(shù)，例如: 冷卻系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、模溫度、冷卻時間等等
? 可檢視模具溫度在模具表面及任意截面的分布和不同時間的變化
? 利用快速溫度變化解決塑件充填和保壓問題
? 仿真冷卻系統(tǒng)效率并洞悉潛在缺陷
? 改善縫合線、流痕、收縮和提高產(chǎn)品平整度
展開 Moldex3D模流分析之采用非匹配網(wǎng)格技術(shù)加速冷卻系統(tǒng)建模
嵌件成型是一種高性能且廣泛使用的成型技術(shù)。針對嵌件成型的模擬，Moldex3D前處理提供強(qiáng)大的功能，為用戶自動生成適當(dāng)?shù)木W(wǎng)格。由于進(jìn)階使用者需要非常詳盡的分析結(jié)果，因此需先建構(gòu)出非常完整的網(wǎng)格；然而若要在每個組件之間創(chuàng)建匹配的實(shí)體網(wǎng)格，通常需要有經(jīng)驗(yàn)的使用者花費(fèi)大量時間進(jìn)行網(wǎng)格制作。
Moldex3D現(xiàn)在已克服此問題，Moldex3D非匹配網(wǎng)格技術(shù)可支持完整的全模座分析，涵蓋塑料部件、塑件和冷卻系統(tǒng)（包括模座和冷卻水路）之間非匹配的網(wǎng)格生成。使用者將可節(jié)省大量的網(wǎng)格制作時間，并仍能獲得可靠的結(jié)果。以下步驟將說明如何生成冷卻系統(tǒng)非匹配網(wǎng)格，以及其在分析中的性能。
步驟1：開啟Studio，并確認(rèn)已經(jīng)勾選允許非匹配網(wǎng)格。
在Studio操作接口中，允許非匹配網(wǎng)格生成
步驟2：依照一般前處理流程：匯入幾何、設(shè)定流道系統(tǒng)、設(shè)定冷卻系統(tǒng)。
注意：必須優(yōu)先設(shè)定模座，才能產(chǎn)生非匹配冷卻系統(tǒng)網(wǎng)格。
具有多組件成型（MCM）模型的冷卻系統(tǒng)
步驟3：在產(chǎn)生BLM精靈中，點(diǎn)擊生成開始自動產(chǎn)生網(wǎng)格，若順利完成網(wǎng)格生成，全部的項(xiàng)目皆會打勾。
注意：當(dāng)模座項(xiàng)后方出現(xiàn) Auto-grid 文字，表示非匹配模座網(wǎng)格建立失敗，則以Auto-grid (fast cool) 形式輸出。
步驟4：如下圖所示，可以看到塑件(淺紫色)與嵌件(紅色)相接的位置所對應(yīng)的模座(綠色)并非所有網(wǎng)格頂點(diǎn)都有相接，這就是全模座非匹配網(wǎng)格。接下來該模型可用于模流分析，分析結(jié)果充分展示了不同組件間及其周圍的連續(xù)溫度分布。
非匹配網(wǎng)格模型的網(wǎng)格剖面圖及溫度分析結(jié)果
展開 再生冷卻式液體火箭發(fā)動機(jī)推力室設(shè)計(jì)CAD技術(shù)研究
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