[发明专利]一种用于器件冷却的冷却装置及节曲线计算方法

说明书

本发明公开了一种用于器件冷却的冷却装置，其包括振荡腔，振荡腔内设置有叶轮，叶轮通过减速机构与电机的转轴连接，减速机构包括椭圆形的输入轮，输入轮安装在电机的转轴上，输入轮与中间轮啮合，中间轮与输出轮啮合，输入轮与中间轮和输出轮均安装在减速机构上，中间轮为三阶椭圆齿轮，输出轮为四阶椭圆齿轮；输出轮通过传动轴与叶轮连接；振荡腔通过液道与第一外部换热装置连接，振荡腔与水箱连接，水箱与第二外部换热装置连接。节曲线的计算方法为：S1‑S4。本发明使得冷却液以周期性振荡的压力和流量输出；增加液道内部流体的扰动，产生紊流以降低热阻，产生强烈的脉动，流体产生稳定的紊流。

技术领域

本发明涉及冷却技术领域，具体涉及一种用于器件冷却的冷却装置及节曲线计算方法。

背景技术

高散热功率密度需要大流量的冷却液，而大流量的冷却液一般需使用大直径的液道，存在如下几个问题：

1.大直径液道弯曲需要较大的弯曲半径，单位体积的换热面积小，热阻大；

2.大直径液道内的液体流动一般为层流较多，不易产生紊流，换热系数低。

3.紊流器通常与液体动力泵为两个独立装置，增加了系统的复杂度。

根据实验验证，只要配合一定的水力参数，液道内部就可以产生自激振荡脉冲射流，将脉冲射流引入换热器可以强化换热10％～30％。流体的脉动对换热效果有明显的影响，流量对脉动强化换热的影响很显著。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种增加换热效果的用于器件冷却的冷却装置及节曲线计算方法。

为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：

提供一种用于器件冷却的冷却装置，其包括振荡腔，振荡腔内设置有叶轮，叶轮通过减速机构与电机的转轴连接，减速机构包括椭圆形的输入轮，输入轮安装在电机的转轴上，输入轮与中间轮啮合，中间轮与输出轮啮合，输入轮与中间轮和输出轮均安装在减速机构上，中间轮为三阶椭圆齿轮，输出轮为四阶椭圆齿轮；输出轮通过传动轴与叶轮连接；振荡腔通过液道与第一外部换热装置连接，振荡腔与水箱连接，水箱与第二外部换热装置连接。

进一步地，液道为若干S形盘管连接而成。

进一步地，输入轮的节曲线为偏心率为0.3的椭圆，输入轮的转动中心为椭圆的一个焦点，且输入轮的齿数为18，齿高为4mm，模数为2.0，压力角为20度。

进一步地，中间轮的转动中心为其形心，中间轮的齿数为48，齿高为3mm，模数为3.0，传动压力角为20度。

进一步地，输出轮的转动中心为其形心，输出论的齿数为56，模数为3.0，传动压力角为20度。

提供一种上述用于器件冷却的冷却装置中的输入轮、中间轮和输出轮的节曲线计算方法，其包括以下步骤：

S1：计算减速机构的传动比i₁₃：i₁₃＝i₁₂·i₂₃，其中i₁₂为输入轮与中间轮的传送比，i₂₃为中间轮与输出轮的传送比；

S2：根据输入轮与中间轮的中心炬a，且输入轮的节曲线方程r₁为：

S3：根据节曲线方程r₁计算中间轮的节曲线方程：

S4：根据中间轮与输出轮之间的中心炬b，计算输出轮3的节曲线方程：