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ダクト流とバイパス流

ダクト流とバイパス流

ヒートシンクの性能は、ヒートシンクのフィン内またはフィン周辺の空気の流れによって直接影響を受けます。ダクトは、フィンを通る空気の流れを集中させるのに役立ち、フィンの表面積に直接接触する流体の量を最大化します。 This directly impacts flow resistance, which is limited by the "strength" of the fan or blower generating the flow.ヒートシンクの周囲に空気を流すと、バイパス流と見なされます。ダクト、バイパス、自由流の違いを定義しましょう。

ダクトフロー

流体が密閉されたチャネルまたはダクトを介して供給され、すべての流体がヒートシンクのフィンに押し込まれる場合、その流れはダクトされたと見なされます。エアダクトの上部はフィンICに接触しています。

Ducted-Heat-Sink-Illustration

バイパスフロー

バイパス流はダクト流の修正であり、密閉されたチャネルの壁がヒートシンクの端に対して真上にありません。ヒートシンクとチャネル壁の間のこの余分なスペースにより、流れがフィンをバイパスできるため、この名前が付けられています。

通常、垂直バイパスは、フィンの先端とダクトの上部の間に追加された追加のクリアランスと呼ばれます。流体の流れは、フィンの上の空間をより自由に移動できるようになります。

Vertical-Bypass-on-Ducted-Heat-Sink-Illustration

ヒートシンクの側面にクリアランスを追加すると、水平クリアランスと見なされます。水平バイパスの幅がフィンギャップよりも大きい場合、流体はフィン間よりもバイパス内を自由に移動できます。

Horizontal-Bypass-on-Ducted-Heat-Sink-Illustration

ダクトフローとフリーフロー

ヒートシンクに明確に定義されたダクトがない場合、またはダクトがヒートシンクの端からかなり離れている場合、流れは「自由流れ」と見なされます。自由流は自然対流アプリケーションでは一般的ですが、自由流の状況にある可能性のある強制対流が存在する可能性があります。例としては、システムに空気を吹き込むファンがあり、空気を可能にするグリルまたはミシン目を備えたエンクロージャがあります。

Free-Flow-Heat-Sink-Illustration

ほとんどのシミュレーションソフトウェアでは、プログラムが受ける計算量を制限するために、何らかの境界が必要です。それ以外の場合は、必要以上に計算するようにコンピューターに要求します。

魔神のダクト

Genie has a few different options when it comes to defining flow for your thermal simulation. Genie のデフォルトでは、プロジェクトのフロー定義部分にある 3 つのフロー タイプすべてに対してダクト フローがあります。1つのフロータイプである標準の固定フローには、ヒートシンクの周囲にバイパスフローを追加するオプションがあります。

魔神の自由な流れを模倣する

Genieの自由な流れを模倣するには、垂直バイパスと水平バイパスの両方を増やします。この余分なスペースをすべて追加することで、ダクト壁によって生成される境界層の影響を減らし、ヒートシンクに作用する流れが妨げられることはありません。流量の代わりに流速を使用するようにしてください。流量は体積であり、流量面積を増やすことで、実際の速度を大幅に削減できます。

Free-Flow-Approximation-Heat-Sink-Illustration

これで、ダクトフローとバイパスフローができました。 Try it out in Genie in the Flow Definition page of your project!カスタムヒートシンクの設計に最適なものをテストしてください。 If you need some assistance in determining the constraints of your flow, Contact Us to talk with experienced Boyd Design Engineers.

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