Thermische simulatie in koellichaamontwerp van 5G-basisstation
5G AAU-basisstation maakt gebruik van grootschalige antennetechnologie en zowel het aantal antenne-arrays als het stroomverbruik van de hele machine worden verdubbeld op basis van 4G. Het AAU-basisstation ontwikkelt zich in de richting van miniaturisatie en lichtgewicht, wat resulteert in een toenemende volumevermogensdichtheid van het basisstation, dus het ontwerp van de warmteafvoer van het basisstation wordt steeds moeilijker. Daarom kan thermische simulatie tijdens het thermisch ontwerpproces ingenieurs helpen om tot op zekere hoogte sneller het optimale schema te vinden.
Op dit moment is het totale stroomverbruik van de meeste 5G-basisstations meer dan 1200W. De grootte en breedte van AAU zijn ongeveer 500 mm, de hoogte is ongeveer 900 mm en het gewicht is minder dan 47 kg. In zekere zin vertegenwoordigen de grootte en het gewicht van de machine het concurrentievermogen van de fabrikant. De simulatieanalyse van de warmtedissipatie van het basisstation op basis van Flotherm-software kan de R & D-cyclus verkorten, de productiekosten verlagen en de resultaten beter visualiseren.
Shell-emissiviteit:
De infraroodemissiviteit van de behuizing van het basisstation is rechtstreeks van invloed op de uitwisseling van stralingswarmte tussen het basisstation en de omgeving. De simulatiecondities van de AAU zijn als volgt: de omgevingstemperatuur is 30 graden; De wanddikte van de schaal wordt aanvankelijk bepaald als 4 mm en het materiaal van de schaal is aluminiumlegering 6061; Het stroomverbruik van de hele machine is 1200W. De infraroodemissiviteit van schaalmaterialen is ingesteld op respectievelijk 0,9, 0,8, 0,7 en 0,6. De totale warmtedissipatie-effecten die overeenkomen met vier verschillende emissiviteitsmaterialen worden vergeleken door middel van simulatie.
Met de toename van de emissiviteit van de schaal, neemt de maximale oppervlaktetemperatuur van de schaal continu af. Wanneer de emissiviteit van de schaal {{0}}.9 is, is de maximale temperatuur van de schaal 88,6 graden, wanneer de emissiviteit van de schaal 0.8 is, is de maximale temperatuur van de schaal 9{{ 12}}.9 graden, wanneer de emissiviteit van de schaal 0,7 is, is de maximale temperatuur van de schaal 93,6 graden, en wanneer de emissiviteit van de schaal 0,6 is, is de maximale temperatuur van de schaal 96,8 graden. De reden waarom de maximale temperatuur van de schaal afneemt. Omdat het materiaal met hoge emissiviteit de warmteoverdracht door straling verbetert, is het noodzakelijk om het schaalmateriaal met hoge emissiviteit te gebruiken voor de apparatuur die natuurlijke convectiewarmteafvoer gebruikt, zoals een 5G-basisstation.
Shell vinnen:
Shell-vinnen hebben rechtstreeks invloed op het warmteafvoergebied van het basisstation, waardoor de warmteafvoer van het hele basisstation wordt beïnvloed. Daarom is het van groot belang om het aantal shell-vinnen en discontinue vinnen te bestuderen voor een efficiënte warmteafvoer van het basisstation.
Met de toename van het aantal vinnen neemt de maximale temperatuur van de schaal geleidelijk af, maar de gradiënt van temperatuurverlaging neemt geleidelijk af. Dit toont aan dat het vergroten van het aantal warmteafvoervinnen het warmteafvoergebied vergroot, waardoor de warmteafvoercapaciteit van het basisstation toeneemt. Met de toename van het aantal vinnen zal echter ook de luchtstroomweerstand tussen de vinnen toenemen, waardoor de temperatuurverlagingsgradiënt geleidelijk afneemt. Er is een optimaal aantal vinnen voor een specifiek basisstation. Bij de daadwerkelijke ontwikkeling van een basisstation moet het optimale aantal vinnen worden geselecteerd door factoren als warmteafvoer, kosten, gewicht enzovoort uitgebreid in overweging te nemen.
Met het brede gebruik van 5G-apparatuur is de warmteafvoer van het basisstation een sleutelfactor geworden. Alleen een goed thermisch ontwerp van het basisstation en het regelen van de werktemperatuur van de kernchip en de schaal binnen het toegestane bereik kunnen er effectief voor zorgen dat de apparatuur van het basisstation een lange levensduur heeft.
