Trong lĩnh vực kỹ thuật nhiệt, cánh tản nhiệt hình khuyên, là một loại bộ phận tản nhiệt đặc biệt, được sử dụng rộng rãi do khả năng dẫn nhiệt vượt trội. Thiết kế của bộ tản nhiệt hình khuyên cho phép diện tích mặt cắt ngang của nó thay đổi theo bán kính, do đó cải thiện hiệu quả về mặt diện tích tiếp xúc với chất lỏng xung quanh và nó có vị trí trong hệ thống trao đổi nhiệt lỏng-khí.
Khái niệm thiết kế của bộ tản nhiệt vòng là bằng cách tăng diện tích tiếp xúc với chất lỏng xung quanh, hiệu suất truyền nhiệt đối lưu có thể được cải thiện đáng kể. So với các cánh tản nhiệt hình chốt tương tự, cánh tản nhiệt hình vòng có thể truyền nhiều nhiệt hơn trên cùng một chiều dài do diện tích bề mặt tăng khi khoảng cách từ tâm vật thể tăng.
Trong hệ thống trao đổi nhiệt khí-lỏng, việc ứng dụng bộ tản nhiệt hình khuyên không chỉ giới hạn ở việc cải thiện hiệu quả mà còn có thể giải quyết hiệu quả các vấn đề quản lý nhiệt vốn từ lâu đã làm đau đầu các kỹ sư.
Để hiểu sâu hơn về cách hoạt động của bộ tản nhiệt dạng vòng, chúng ta cần xây dựng một mô hình dẫn nhiệt đơn giản. Trong mô hình này, người ta cho rằng vật liệu tản nhiệt có độ dẫn nhiệt không đổi, không có hiện tượng tỏa nhiệt bên trong và chỉ xử lý dẫn nhiệt một chiều ở trạng thái ổn định.
Bằng cách áp dụng nguyên lý bảo toàn năng lượng, chúng ta có thể suy ra phương trình truyền nhiệt cho bộ tản nhiệt, tạo nền tảng cho việc phân tích hiệu suất tiếp theo.
Lượng nhiệt mất đi tối đa từ bộ tản nhiệt hình khuyên xảy ra khi nhiệt độ của nó đồng đều, đảm bảo rằng chênh lệch nhiệt độ giữa bộ tản nhiệt và chất lỏng xung quanh được tối đa hóa tại mọi điểm, do đó thúc đẩy quá trình truyền nhiệt đối lưu. Biểu thức về sự mất nhiệt cho thấy sự phụ thuộc lẫn nhau của nhiều yếu tố.
Thiết kế và lựa chọn vật liệu hiệu quả sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả mà bộ tản nhiệt vòng có thể đạt được trong các ứng dụng thực tế.
Trong nhiều hệ thống trao đổi nhiệt lỏng-khí, cánh tản nhiệt vòng thường được sử dụng để làm mát, sưởi ấm hoặc ổn định nhiệt độ vận hành, từ hệ thống điều hòa không khí đến hệ thống năng lượng và nhiều ứng dụng công nghiệp khác. Với sự tiến bộ của công nghệ, thiết kế của các bộ tản nhiệt này cũng không ngừng đổi mới để đáp ứng nhu cầu của nhiều ngành công nghiệp khác nhau.
Phần kết luậnTrong tương lai, bộ tản nhiệt hình khuyên có thể kết hợp các vật liệu mới và công nghệ sản xuất tiên tiến để nâng cao hơn nữa giá trị và tiềm năng ứng dụng của chúng trong quản lý nhiệt.
Nhìn chung, là một công nghệ tiên tiến trong hệ thống trao đổi nhiệt, bộ tản nhiệt hình khuyên đã chứng minh hiệu suất tuyệt vời và tiềm năng ứng dụng mạnh mẽ. Khi nhu cầu về công nghệ làm mát tiếp tục tăng, chúng ta sẽ thấy nhiều sự phát triển đáng kinh ngạc hơn nữa trong tương lai. Tuy nhiên, vẫn còn một câu hỏi quan trọng: Làm thế nào để các công nghệ trao đổi nhiệt trong tương lai có thể phát triển hơn nữa để giải quyết hiệu quả hơn những thách thức đang thay đổi trong ứng dụng?