في الاستخدام اليومي للمكونات عالية الطاقة، وبسبب محدودية المساحة والموقع، عادةً ما تعجز مشتتات الحرارة التقليدية للعمليات عن حل مشكلة تبديد الحرارة في الرقائق عالية الحرارة. لذلك، يُنصح باستخدام نقل حراري عالي الكفاءة. أنابيب حرارية خيار أفضل. بالطبع، من المهم جدًا استغلال موضع أنبوب الحرارة، وخاصةً أسفل المشتت الحراري. هذه هي الخبرة التي اكتسبها مهندسو شركة كينفا للتكنولوجيا من خلال الاستخدام والممارسة اليومية، وهي أيضًا نتيجة تحليل محاكاة برمجية.
عندما تكون اللوحة الأساسية لأنبوب التسخين عمودية على الزعانف، ينقل الأنبوب الحرارة إلى كل زعنفة بكفاءة أكبر. ولأن الحرارة يمكن أن تنتشر بالتساوي من أسفل الأنبوب إلى الزعانف عموديًا، يكون توزيع درجة الحرارة على الزعانف أكثر اتساقًا، مما يسمح بالاستفادة من مساحة الزعانف الإضافية لتبديد الحرارة. أما إذا كانت اللوحة الأساسية لأنبوب التسخين موازية للزعانف، فقد تتركز الحرارة في منطقة الزعانف المحلية التي تلامس الأنبوب، ولا يمكن الاستفادة الكاملة من قدرة تبديد الحرارة لمجموعة الزعانف بأكملها، مما يقلل من كفاءة تبديد الحرارة. ومع ذلك، هذا ليس مطلقًا. يمكن لبعض تصميمات المشتت الحراري المعقدة أيضًا تحسين تأثير تبديد الحرارة إلى حد ما عندما تكون اللوحة الأساسية لأنبوب التسخين موازية للزعانف من خلال عمليات ثني خاصة لأنبوب التسخين.
نستخدم وحدة ضخ ليزر بقدرة 100 واط كمثال لمقارنة توزيع الحرارة على الزعانف العمودية والموازية لمشتت حرارة أنبوب التبريد ضمن نطاق حجم محدد. يتم تحديد مصدر الحرارة بناءً على حجم العميل وموقع الهيكل. مع مراعاة سطح التسخين، فإن قاعدة الليزر مصنوعة من النحاس بسماكة 1 مم. سطح التلامس بين وحدات الليزر ومشتت الحرارة مصنوع من شحم سيليكون موصل حراريًا بسماكة 0.1 مم، بمعامل توصيل حراري 3.0 واط/(م·ك).
درجة الحرارة المحيطة 60 درجة مئوية. لا يتم أخذ الإشعاع الحراري في الاعتبار. نظام التدفق المضطرب. ضغط التشغيل 101325 نيوتن / م 2 في الحمل الحراري الطبيعي.
عدد الشبكات هو 286933. تعيين معلمات الشبكة الموحدة. تجميعات الشبكة بشكل منفصل. السماح بالشبكات متعددة المستويات. السماح بتغييرات الفجوة الدنيا، وتقسيم الشبكة باستخدام وضع الشبكة غير المستمرة، مع مستوى شبكة أنابيب الحرارة 3 ومستويات الشبكة المميزة الأخرى 2.
يوضح توزيع درجة الحرارة في الشكل أعلاه أنه عندما يكون أنبوب الحرارة عموديًا على زعنفة المشتت الحراري ذي الزعانف المشطوفة ، يكون توزيع درجة الحرارة موحدًا نسبيًا ويكون انتشار الحرارة موحدًا نسبيًا أيضًا، مع درجة حرارة قصوى تبلغ 66.7 درجة.
يوضح توزيع درجة الحرارة في الشكل أعلاه أنه عندما يكون أنبوب الحرارة موازيًا لزعانف المبرد، يكون توزيع درجة الحرارة موحدًا نسبيًا كما يكون انتشار الحرارة موحدًا نسبيًا أيضًا، مع درجة حرارة قصوى تبلغ 65.6 درجة مئوية
بناءً على مخططات المتجهات للتحليلين الحراريين المذكورين أعلاه، يمكن ملاحظة الفرق بينهما. من تصميم أنبوب الحرارة العمودي على زعانف المشتت الحراري، تكون درجة الحرارة موحدة، ويُستخدم أنبوبان حراريان فقط، مما يُمكّن من امتصاص كمية كبيرة من الحرارة. في الوقت نفسه، تتمتع وحدات مصدر مضخة الليزر الأربع بنفس درجة الحرارة، لذا لن يكون هناك فرق في درجات الحرارة. ومن الأسباب المهمة الأخرى أنه في حال تعطل إحدى المراوح، يُمكن ضمان توزيع الحرارة بالتساوي.
وبالمثل، في التصميم الذي يكون فيه أنبوب الحرارة موازيًا لزعانف المشتت الحراري، يكون توزيع الحرارة غير متساوٍ، وتُستخدم أربعة أنابيب حرارية لسحب كمية كبيرة من الحرارة الموضعية. في الوقت نفسه، تتميز وحدات مصدر مضخة الليزر الأربع بدرجات حرارة غير متسقة، مما يؤدي إلى اختلافات في درجات الحرارة. في حال تعطل إحدى المراوح، ستكون درجة الحرارة الموضعية أعلى من الأخرى. لذلك، سيؤدي هذا التصميم العمودي على زعنفة المبرد إلى توزيع غير متساوٍ للحرارة، مما يوفر للمهندسين خيارًا آخر عند اختيار عدد المراوح.
لذا، عند تصميم مشتتات الحرارة ذات الأنابيب الحرارية، يمكننا مراعاة التكاليف، مثل عدد الأنابيب الحرارية والمراوح، لتصميم مخطط حراري مناسب . يستطيع مهندسو كينفا تزويد العملاء بأفضل مخطط حراري ومخطط تصميم مُحسَّن.
