وتشكل مصارف الحرارة عناصر أساسية في الأجهزة الإلكترونية لتبديد الحرارة بفعالية، وتشمل تصميم مصارف الحرارة التي تحركها الاحتكاك فهم تدفق الهواء، والممتلكات المادية، والحسابات الحرارية لتحقيق الأداء الأمثل، وتناقش هذه المادة النهج العملية والحسابات الرئيسية لتصميم مصارف حرارية فعالة.

فهم الحمل ونقل الحرارة

والتكفير هو نقل الحرارة عن طريق حركة السوائل، التي تكون في مصارف الحرارة هواء عادة، ويعتمد الإلتقاط الطبيعي على اختلافات في درجات الحرارة لحفز تدفق الهواء، بينما يستخدم الإلتواء القسري المراوح أو المفجرات لزيادة تفرق الحرارة، ويعتبر الفهم الدقيق لهذه الآليات أمرا حيويا لتصميم مصارف الحرارة الفعالة.

نُهج التصميم العملية

وينطوي تصميم مغسلة حرارية ذات دوافع متصلة على اختيار المواد المناسبة وزهورها وممرات تدفقها الجوي، وتشمل الاعتبارات الرئيسية زيادة المساحة السطحية إلى أقصى حد، وضمان تدفق الهواء دون توقف، واختيار المواد ذات القدرة على الحركة الحرارية العالية مثل الألمنيوم أو النحاس، وينبغي أن تُفسح المجال أمامها للسماح بالتدفق الجوي بحرية دون مقاومة مفرطة.

حسابات أداء التزلج على الجليد

الحسابات تساعد على تقدير قدرة المغسلة الحرارية على تبديد الحرارة، والصيغة الأساسية تتضمن معدل نقل الحرارة:

Q = h × A × che / / / / ]

أين:

  • Q] = معدل نقل الحرارة (W)
  • h] = معامل نقل حراري مأمون (W/m2 K)
  • A] = المساحة السطحية (m2)
  • adT] = فرق الحرارة بين مغسلة الحرارة والماء (K)

ويتوقف تقدير معامل نقل الحرارة الميسر على نوع وسرعة تدفق الهواء، وبالنسبة للوسائل الطبيعية، تتراوح القيم النموذجية بين 5 و25 دبلومتر/م2/ك، في حين يمكن للاحتواء القسري أن يصل إلى قيم أعلى تبعا لمواصفات المعجبين.