[原创]水冷套的焊制。

htwist · 发表于 2004-4-15 09:07

散热看的不是接触面积！是散热面暴露在空气中的面积！

越鱼 · 发表于 2004-4-17 02:48

[这个贴子最后由越鱼在 2004/04/16 06:48pm 编辑]

不是说车模和空模的散热,这里是说电动船的!!!密封的!!!!!!暴露在船仓的空气中有用!但SLIGHTLY忽略不计!!!!!UNDERSTAND?:p :em24:

htwist · 发表于 2004-4-17 09:27

水接触的曲面面积是否比平板的大呢?既然车和飞机是以空气为散热体,那么你所讨论的船是密封的,就不是以空气为散热体了,而是以水为散热媒介了,那么请问,曲面的和平面的比,哪个散热面积大呢?UNDERSTAND?

越鱼 · 发表于 2004-4-17 21:28

SORRY I CAN’T！”曲面的和平面的比,哪个散热面积大呢?“说不一定，您说的是……相同的面积？那散热的面积也就一样的吧？如果曲面和平面面积不限那就不好比了…………“水接触的曲面面积是否比平板的大呢?”是说什么意思？请赐教！您如果说马达上不用“套"而是放块"板子"水冷的话,那曲面接触机壳的面积是比平板大好多,单位时间水带走的HEAT也多一些.这也是为什么绕一圈铜管水冷的效果肯定没"套"的效果好了!当然我也是见识短浅的G级BIRD,您的好方法能说清楚一点就好了,我也能学习一下!但您写的太"简明扼要"了!我总体上真的没听懂您的一席话…………特别是不懂"曲面"和"平面"跟马达水冷有什么关系?因为印象里见过的马达水冷没有用板子盖上面的，难到您用平面水冷？ :em17:

htwist · 发表于 2004-4-18 10:14

好吧,不打不相识,当你在电动机这个有限的圆柱面上进行散热的时候,那么这个面积是固定的,或者说是大概不变的,把它展开,就象你在相片中的那样,是一个长方形,对吧,那么在一个同等外周长的长方形,矩形,或者是正方形,它的面积都是都是指的平面面积或者叫表面面积,而这个电动机展开后的是一个我们看它是不变的长方形,那么就是说,如何在它的所谓的平面面积上获得最大值呢?就是它与散热媒介接触的最大值,可以想象一下,例如,一个5CMX8CM的长方形它的面积(表面)就是40平方CM,那么你在这个平面上搞出许多的突起面,就象锉刀的表面一样的话,你再把它的媒介接触面积量一下,可能就是40平方CM的很多倍了,关键看你的突起面有多少和有多密了.
做一个简单的计算吧,只计算圆柱体的侧表面积,还是一个半径5CM,高度10CM的圆柱体,它的表面积等于周长X高度=31.4X8=251.2平方CM
如果我用半径为0.5CM的管子来绕这个5CM的圆柱体,那么最多可以绕8CM/0.5CM=16圈(我们先忽略管子的内径和外径的差别),我们大概算一下就行了,0.5CM的管子每圈的长度=半径5CM的圆柱体的周长,那么管子的长度=16圈X31.4=502.4CM,那么这根小管子的表面积就是=它的周长X高度=0.5X3.14X2X502.4=1577.536平方CM,因为我们忽略了小管子的内外径的差别,那么它的外表面积可以看做是它的内表面积,也就是说它里面装满散热媒介的时候,它的散热面积是1577.536平方CM,那它是多少倍呢?1577.536/251.2=6.28倍!!!
结果就是:当你用越小的内径的管子来绕这个圆柱体的时候,它的散热面积越大!反之则越小,最小的面积就是用一个平面来包裹它!
如果不信的话,你可以去问一下玩HI-FI的朋友,你问他:两个散热片,外型和材料都一样,一个是完全光滑的表面,一个是麻子一样的表面,你问他选哪个散热效果好!

越鱼 · 发表于 2004-4-18 20:56

锉刀的表面一样是很好！用在水冷套的外表面是很不错的，但加工太麻烦，有条件的话可以试试。您说的那个管的问题……不错！小管绕的表面积是比大管的大，但热是要从机壳传到铜管上的，再传到水里。铜管虽然能提供大的与水接触的面积，但每一圈与机壳接触的面积几乎是一条线，没有一个“面”大，所以热源就不能很好的传导到铜上了。而且小管的阻力可是与截面半径的平方成反比的，水流过慢的话，就成热水在转圈了。没有什么水冷的意义了。其实水冷只是一个让模型更优秀的方法，不是全部。还有马达，电变，电池，船体，浆……好多东西。我的意思是给大家一个较简单，较经济，也较有效的方法。不是做发烧级的东东。也谢谢您让小弟又懂了一些！ :em24: :em10: :em10: :em03:

htwist · 发表于 2004-4-19 01:26

其实这个问题你可以去用测热仪试一试，散热片和热源的接触面积并不是一个很关键的数据，关键的数据是你所用的导热媒体的导热系数和与散热媒介接触的比值。
就事论事吧，我是针对你“曲面的和平面的比,哪个散热面积大呢?“这个问题来做解答的。我不是不想给你面子，但是我想在论坛上说的东西应该是在理论上能成立，而实际中也必须结合理论来实现的东西。我并没有反驳你做的东西说不好，只是提出一个更简单效率更高的方法而已，至于理解成”锉刀的表面一样是很好！用在水冷套的外表面是很不错的，但加工太麻烦，有条件的话可以试试。“吗？本来觉得你很热心把自己的东西拿出来给大家分享，但是看到这句话，我觉得你未免太”刚愎自用“了。

阿平 · 发表于 2004-4-19 02:11

htwist您好:
您的論述非常有參考與研究的價值,
也讓咱們多上了一門專業的【物理】課程!
不過...小弟在佩服您的理論外....
也想提出小弟個人的小想法!
常言道【理論歸理論...實際歸實際】
當理論碰上實際面時通常得靠邊站!!
小弟完全不懂這門堅深的學問...
我只相信我親眼看到與觸摸到的!!
我這個人別的沒有...時間最多!
我以前曾拿二顆Graupner Speed 700BB Turbo 8.4v馬達做過測試!
在完全同樣的條件下(皆使用12cell Sanyo3300黑電池...Jeti Jes 600navy ESC..12AWG線材...Graupner 2317.42 props...自製的LSH Sport Hydro)
一顆700BB使用冷卻銅管繞馬達外殼(銅管內徑3.6mm...外徑5mm)....
碳刷並焊上水冷銅管!
另一顆700BB使用自製的銅片包覆(銅片本體厚0.4MM...以3MM的銅線墊高...外再焊上一片薄銅片...馬達碳刷亦焊上銅管冷卻)
另向友人借得一顆Robbe製的超小型耗電量記錄器(數位型的...可記錄馬達的最高耗電量)
OK...開始測試!
測試結果如下:
繞銅管冷卻型:行走時間約3分30秒...持續最大耗電量達到52安培...瞬間最大耗電量達到70安培以上(此機器只最高只能測到70安培)
銅片包覆馬達型:
行走時間約3分50秒...持續最大耗電量達到48安培...瞬間最大耗電量亦達到70安培以上!
從以上數據告訴了您甚麼?!
相信玩電船有經驗的朋友可以一目瞭然!!
如果一場4分鐘的比賽你可以油門灌到底完賽,
那結果一定是較只能跑三分半鐘的選手佔優勢!
好的水冷效果不需太多的理念論述與長篇大論...
重點是要有用!!!!!
有用最重要!!!!!!
您的理論也許可以讓太空船上外太空...
確可能無法讓小弟的【搖控船】拿冠軍!!
我不懂物理...
但我懂我看到的!!
如有冒犯處請見諒...
謝謝您!
Best Regards!!

cheung · 发表于 2004-4-19 02:31

你們談論水冷理論很深澳啊！不過就未能針對問題所在，以前我玩540(車仔摩打)都是和你們一樣加水冷圈，卻發現熱力是來自線圈(軸心)和炭刷(胶蓋頂燒溶)，解决的辦法是換鋁制頂蓋及炭刷殼加水冷(可以免去外殼水冷圈)，后來就未發生過熱問題，過無炭刷摩打(線圈在外)就一定要加水冷圈啦！

阿平 · 发表于 2004-4-19 02:45

cheung:
水冷圈與碳刷的冷確管應該要分成二個不同的方面來看待!
目前是在討論馬達外殼冷確的方式何者較有效率!
馬達外殼上的水冷圈最主要是冷確磁鐵的高溫,
磁鐵溫度超過其所能負荷的程度既會造成弱磁現象,
那這顆馬達就算是報廢了!
碳刷的冷確亦很重要,
只是碳刷能夠更換...磁鐵確不能!

cheung · 发表于 2004-4-19 05:35

下面引用由阿平在 2004/04/18 06:45pm 发表的内容：
cheung:
水冷圈與碳刷的冷確管應該要分成二個不同的方面來看待!
目前是在討論馬達外殼冷確的方式何者較有效率!
馬達外殼上的水冷圈最主要是冷確磁鐵的高溫,
...

阿平：這是次序問題，如果解決了(降温)熱力的根源，又何來磁铁的高温呢？你試過鋁制頂蓋(另買$160)？問磁铁降温跟線圈(發熱體)降温那樣重要？最后是選用合適turn數摩蕊、車葉、......等種種loading，用錯蕊(turn數太少)或車葉太大......那怕液態氮都幫了你啊！

shouldbe · 发表于 2004-4-19 10:00

下面引用由越鱼在 2004/04/18 12:56pm 发表的内容：
不错！小管绕的表面积是比大管的大，但热是要从机壳传到铜管上的，再传到水里。铜管虽然能提供大的与水接触的面积，但每一圈与机壳接触的面积几乎是一条线，没有一个“面”大，所以热源就不能很好的传导到铜上了。

这是问题的关键！按照这个方法做出的水冷套的内层的铜皮和电机壳几乎是100％的接触的。这样铜皮的面积有多大，传热的面积就有多大。电机壳上的热量会迅速的传到内层的铜皮上。而理想状态下，水流也是和内层的铜皮100％接触的。也就是说，电机壳上的热量几乎是没有障碍的全部的传到了水流中，被水流带走的。水的比热很高，可以达到1。而空气不过0.0几。相差了几十倍。因此即使不进一步用锉刀的突起来加大水流和电机壳的接触面积，也足以达到最佳的制冷效果了。
而用铜管，无论用粗的还是细的，“铜管和机壳接触的几乎就是一条线”，这事实上大大减小了铜管和机壳的接触面积。我相信铜管和机壳的接触面积不超过铜管在机壳上的投影面积（即铜管直径）的1/3。即使使用导热硅脂，效果也会大打折扣。因为硅脂的导热系数毕竟比铜还是要小的多。至少我们能买的起的几块、十几块一盒的硅脂不可能做到和铜一样的导热系数。因此铜管的等效的接触面积应该不到铜管覆盖电机面积的一半。
100％ vs. 50％，哪个的效率高呢？
我以前用的是铜管散热。后来又照着越鱼的办法照葫芦画瓢的做了一个。做完的时候，整个电机＋水冷套热的烫手。电机本身的体积不小，热容量也不小。如果不拿水直接冲，是很难迅速降温的。而后来我马上接上水管试验水冷套的效果时，降温的速度不比直接向电机壳上浇水慢！

htwist · 发表于 2004-4-19 11:14

我的方法引起大家的讨论，很高兴可以百家争鸣。
在这里我可能要说明一下我上面说的话里面所指的范围，免得大家都以为我想用锉刀来做管子了！哈哈哈
1/我举例子说的，讨论的是是否我用毛细管的方法可行。我刚才也照越鱼的方法做了一个，我把注入的水流大概调到差不多和我做的散热器的注入水流一样，我用的是数字的探热头试，越鱼的方法测到是43C，我这个散热器测到是41C，开机时间都是3分钟，所以说，半斤8两。大家自己觉得什么方法好就用什么方法吧。
2/我举的锉刀的例子的问题：我举锉刀表面这个例子，是说如果和媒介的接触面象锉刀那样的话，这个接触面是比较理想的，意思不是说要把锉刀面拿来做散热器，可能我没说清楚，让大家产生了歧义，呵呵

shouldbe · 发表于 2004-4-19 23:27

如果你的方法好，那就象越鱼一样把你的方法图文并茂的贴在这里。有兴趣的人照着做一个，就有感性认识了。这里欢迎所有不同的意见。有更好的方法，大家何乐而不为呢？
支持之！

越鱼 · 发表于 2004-4-21 00:46

照我的看法：有碳刷的马达发热量最大的就是铜头，碳刷直接摩擦的那一块了。再有就是线圈，然后蔓延到机壳，磁钢……水冷是让马达的工作温度不至于太高而超过工作温度，从而提高效率，延长马达的寿命。其实在我的概念里，水冷就是这样的吧！平哥说的是水冷在工作时能减少磁钢褪磁，延长马达的寿命。CHEUNG哥说的是要注重碳刷部位的冷却，杀死热源，这样一来磁钢对磁钢啊，机壳，尾盖啊的折磨都小了。两位前辈小弟说的对8？：P其实两位说的综合一下就完美了啊，就像现在大家几乎都是又冷电刷，又冷机壳的嘛。对8对啊？呵呵呵……老B你的问题我们在PM讨论过了，前面我的意思是把铜片冲压成锉子表面那种凹凸不平是很难加工的，不是误会你说用锉子做水冷啦。有时间最好你把水压调到一样，再实验一次。或者干脆装船试试看。当然前提是水冷套加工的紧贴机壳，（用手不用吃奶的力气是拔不出来的：P）其实我还是凭经验说，水冷套还是比细管子的冷却效果好一些。至少在我的电船上是的！在船上试得出来的:em17: :em03: :em15: