视频直播系统 高清某基于通液模块的地面液冷机箱设计 作者：姚红平 赵玉申 尹玉 高振国
来源：《科技风》2021年第19期
关键词：液冷机箱;地面雷达;通液插件
随着电子设备技术的快速发展，高热流密度的电子设备越来越多，这将为电子设备的热设计提出新的挑战。单靠热传导散热和对流风冷散热已经难以达到散热要求，液冷技术因换热效率高效，在电子设备散热领域得到广泛应用，本文针对某地面雷达大功耗电子设备机箱冷却分析，提出了一种液冷机箱结构，并对其关键技术进行阐述。 1机箱结构设计
机箱为6U标准机箱，以国军标GJB 2825-97为标准，可以装载于所有同标准设计的机柜中，机箱两侧留有导轨安装孔。液冷结构设计由机箱主体框架、水分配器、液冷管路、水接头、把手，前后面板等组成。从机箱后部看，进出口位于水分配器左右两侧，冷却液进口设置在机箱左侧板，冷却液出口设置在机箱右侧板。 机箱由左、右侧板和上、下侧板通过真空钎焊接形成机箱框架，焊接后机箱框架如图2所示，为保证整体框架焊接的精度和强度，在焊接拼接处用工艺螺钉进行定位并起到加强作用。机箱上侧板、下侧板加工出机箱内部模块的安装导轨，导轨主要用于机箱内部模块
的安装引导，相邻两个导轨形成的空间用于模块锁紧条的锁紧，导轨的末端设计有凸台用于安装水分配器。框架左右安装支耳与左右侧板一体加工成型，保证机箱受力结构的一体性，增强机箱结构强度。
水分配器采用与背板前支撑板一体式设计，用于安装和支撑背板的作用，水分配器将进出口液体通过盲插通径流體连接器分别分配到各个插件中，同时进行导出液体。
精油与肌肤百度影音 机箱内部印制背板固定于水分配器背面，保证了通液插件上的液冷连接器和背板电连接器的同时插合;为了防止水接头在插合过程中因漏液导致电连接器短路，设计水电分离：在水分配器上设计一个排水槽，当插合处漏液时，液体漏在排水槽内部，顺势流到左侧板处，沿左侧板流下，而不会直接滴落到插件上。结构如图所示。
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本液冷机箱的液冷管路主要用于连接水分配器与机箱入液、回液连接器，其中液冷管路由法兰内衬套、压接套以及特氟龙软管通过压接工艺制备而成。液冷管路一端固定于水分配器处，一段固定在机箱左侧板上，通过法兰内衬套处安装的0型圈实现流体的密封，为了避免使用过程中液冷管路的摆动使用捆扎带将管路固定在机箱侧壁的固定法兰盘上。
机箱前后面板主要作用是密封机箱，同时机箱中的模块存在常插拔的情况，机箱前后面板要有易拆装的特点。基于这两点，机箱前后面板均采用松不脱螺钉连接，且在前后面板和机箱的接触面中加装复合导电胶条。机箱要满足淋雨和电磁屏蔽要求。详细结构见下图。
2机箱焊接设计
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液冷机箱需焊接部位为焊接框架和内部插件。框架为结构件无流道起结构支撑作用，材料选用6063，框架焊接方式为真空钎焊;插件选用5A06防锈铝，焊接方式为电子束焊接。
焊接框架由上下及左右板构成，框架选用材料为铝合金6063，焊接性能好，提高结构强度，保证机箱的支撑和密封作用。插件中冷板的焊接采用5A06电子束焊接，5A06耐腐蚀性能好，采用电子束焊接残余应力小，焊接件不易变形，且无其他焊接杂质进入流道。水分配器采用深孔钻和电子束焊接相结合的方式进行加工，深孔钻的加工方式保证了工件的密封性、可靠性高，采用电子束焊接对深孔进行封焊，焊接强度高，提高了水分配器的可靠性。
钢骨柱 3机箱环控设计
为了减小计算量，对机箱和插件模型进行简化，去掉模型中不参与热传导的零部件，并按照模型实际传热对模型进行简化，简化后的模型外形尺寸与模块外形尺寸一致，模型如图。
液冷机箱边界条件参数设置如下，入液流量为5.24L/min，出口压力为一个标准大气压。
当液冷机箱流量为5.24L/min时，机箱内部流道最大流阻约为24.6KPa。当液冷机箱流量为5.24L/min时，机箱流道内最大流速约为3.14m/s。
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