在環形間隙內(D-d),發熱體與冷卻水進行熱交換的對流換熱系數h為

式中 D——管的外徑(m);d——器件收集極的外徑(m);k——液體的導熱系數(W/(m·℃))。⑨ 管路與閥的選用。為了輸送和控制冷卻劑的循環,在液體冷卻系統中應設置必要的管路和閥門。應盡可能減少管路中閥的數量,并考慮使用操作及維修的方便。機載設備的液冷系統應采用高強度的薄壁管道與接頭,以減少其尺寸和質量;對于船用及地面的液冷系統,因對質量的要求不高,則可考慮選擇大型、價廉的輸送管道。⑩ 液冷系統的監控與防護。在液冷系統中,對冷卻劑運行過程的幾個主要參數,如溫度、流量和壓力,必須實行監視與控制。當系統處于正常工作時,這些運行參數應能及時、準確地顯示在集中控制室內,一旦某個參數出現異常,應能迅速地發出警告信號,排除故障。同時要對冷卻系統進行防腐蝕設計。三、液體冷卻系統的控制當熱負載或工作環境條件改變時,應對冷卻系統中的冷卻劑的流量進行控制,從而實現對溫度的調節,減少熱循環對可靠性不利的影響。在浸漬式直接冷卻系統中,設備相對固定,難以對冷卻劑進行調節。因此,僅在強迫液體冷卻系統中對冷卻劑流量進行控制。根據元器件或組件對溫度敏感的程度進行冷卻劑流量的調節。對于敞開的系統或對熱非常敏感的組件,其工作溫度應控制在規定的范圍內。有時需配備冷卻劑的加熱裝置。控制的方式可分為:間斷式、旁通式和連續式。通過溫度傳感器產生的信號,控制冷卻系統中的閥門或類似裝置,實現流量(溫度)的控制。圖2(a)為冷卻系統間斷控制的示意圖。它通過溫度傳感器提供的信號,使繼電器通斷來控制泵或電磁閥,達到控制的目的。

圖2
圖2(b)為冷卻系統旁通控制示意圖。通過溫度傳感器提供的信號,使繼電器通斷控制并聯于換熱器回路上的電磁閥,使冷卻劑周期性地流經換熱器(泵連續循環),達到控制溫度的目的。圖2(c)為冷卻系統連續控制的示意圖,由溫度傳感器提供連續變化的信號,使比例控制閥對節流閥實行換熱器回路上流量的調節。比例傳感器除激勵節流閥外,還可對溫度指示器進行監控。根據系統的試驗和分析,確定溫度傳感器的調節位置和設定值。在調節范圍和許用溫升之間留有適當的余地。應考慮元器件與溫度傳感器之間因熱容產生的時間滯后影響。開關型溫度傳感器有兩個方式設定溫度:接通和斷開溫度。接通溫度應高于斷開溫度。接通與斷開的溫差,精密型溫度傳感器低于1℃,一般溫度傳感器可達10℃或更高。比例控制系統設計時,應設置一個“死區”,以防止在控制點周圍產生“追逐振蕩”。強迫對流系統應裝設流體的流速傳感器,防止電路工作時,泵(或鼓風機)不工作。系統電機(泵或風機)的電源應獨立供電,使冷卻劑在電子設備關機之后能繼續循環,防止局部過熱。