Меню Закрыть

Кулер турбина: Доступ ограничен: проблема с IP

Содержание

Сервис объявлений OLX: сайт объявлений в Украине

Мелитополь Сегодня 00:54

15 021 грн.

Договорная

Киев, Шевченковский Сегодня 00:54

Киев, Соломенский Сегодня 00:54

Хмельницкий Сегодня 00:53

Полная занятость Полный рабочий день

100 грн.

Договорная

Киев, Дарницкий Сегодня 00:53

Кропивницкий, Фортечный Сегодня 00:53

Равнение на турбины: охлаждаем мощные процессоры

Перед началом разговора о процессорных кулерах хотелось бы сделать небольшое отступление
и затронуть такую, казалось бы, несколько отвлеченную тему как общий вклад IT-индустрии
в развитие глобального потепления. Действительно, в нашей стране парк современных
компьютеров наверняка превышает 1 млн. единиц. В среднем каждый компьютер рассеивает
100 Вт тепла. Несложным умножением получаем 100 MВт тепловой мощности (уточним
— речь идет не о потребляемой, а именно о рассеиваемой мощности). Следовательно,
количество тепла, выделяемого нашими компьютерами, сравнимо с выделяемым огромным
нагревателем, для энергопитания которого нужен как минимум один блок современной
атомной электростанции. А для необратимых нарушений климата нашей планеты нет
большой разницы, имеем ли мы дело с точечным источником тепла или распределенным
по некой площади.

Если принять во внимание тот факт, что Украина далеко не самая большая по численности
и «энерговооруженности» административно-территориальная единица, и прибавить
сюда же бытовые приборы и автомобили, можно получить некую величину мировой
тепловой мощности
, от которой уже сейчас «не по себе» даже видавшим
виды ученым. Откровенно говоря, хотелось именно в начале материала напомнить самим
себе, что любая направленная деятельность человечества, а в нашем случае это «мир
информационных технологий», при халатном подходе к сопутствующим проблемам
способна привести к серьезным последствиям.

В нашей статье речь пойдет о процессорных кулерах, основная задача которых как раз и состоит в том, чтобы с максимально возможной скоростью передать тепло от ядра CPU атмосфере.

Методика тестирования Учитывая результаты, полученные при подготовке материала и опубликованные
в предыдущей статье, мы по-старались максимально приблизить условия тестирования
кулеров к реальности. В полноразмерный ATX-корпус от ElanVital были установлены
два 80-миллиметровых вентилятора с частотой вращения 2500 об/мин (на лицевой
и задней панелях). Также в корпусе присутствовали все типичные атрибуты
производительной системы: мощная видеокарта Gainward FX5900, два модуля
памяти Kingston HyperX 3500, привод DVD-ROM, флоппи-дисковод, жесткий диск
WD300BB 7200 об/мин.

Для платформы Intel (Socket 478) была выбрана материнская
плата ABIT IC7-MAX3 (чипсет i875P), с целью достижения
большей точности измерений фирменная система отвода тепла от модуля VRM
— Abit OTES — была демонтирована. «Источником нагрева» служил
Pentium 4 3,2 GHz на ядре Prescott, который ввиду своего высокого тепловыделения
способен более полно раскрыть потенциал современных кулеров. Проведенное
экспресс-тестирование показало, что в случае установки Pen-tium 4 Northwood
относительные результаты кулеров практически не меняются.

С платформой AMD (Socket A) пришлось достаточно
много и кропотливо поработать, чтобы получить реальные значения температуры
ядра Athlon XP 3200+. Естественно, мы сразу отказались от показаний датчика,
установленного внутри процессорного разъема — наверное, не стоит объяснять,
что отображает он «среднюю температуру по больнице», потому что
в лучшем случае меряет температуру около подложки (да и то не всегда по
центру). Учитывая значительную инертность такой системы и погрешность, вносимую
программой-измерителем, такой подход нельзя назвать приемлемым. В Athlon
XP, начиная с ядра Thoroughbred, присутствует термодиод, однако изначально
он был интегрирован в кристалл лишь для защиты от перегрева, а не для мониторинга
температуры. Как удалось выяснить, в случае применения внешнего контроллера,
измеряющего ток на контактах встроенного термодиода, можно получить ее реальную
величину. После долгих поисков соответствующей материнской платы мы остановили
свой выбор на Albatron KX18D Pro, чья система мониторинга
обрабатывала сразу два значения температуры — полученное с классического
внутрисокетного датчика и с термодиода процессора.

Для обеспечения полной достоверности результатов пришлось достаточно долго
калибровать тестовую программу Motherboard Monitor 5.36
(которая применялась для тестирования кулеров как под Socket 478, так и
под Socket A). В итоге мы с уверенностью можем сказать, что на обеих платформах
измерялась имен-но температура процессорного ядра, а не что-то другое.

Перед установкой каждого кулера с помощью специального приспособления Akasa
Spreader Card на процессор наносился ровный слой термопасты КПТ-8. При наличии
регулятора устанавливались максимальные обороты вентилятора, после чего
корпус закрывался.

Для Socket 478 после запуска ОС и достижения практически нулевой загрузки
процессора система оставалась в покое еще 10 мин для окончательной стабилизации
температуры. После этого фиксировался первый результат — температура без
нагрузки. Затем запускался Stability Test (параметры SSE3 + Formula Optimization,
два потока исполнения) из набора CPU RightMark 2003 b5 (при подготовке тестирования
оказалось, что нагрузка, создаваемая RightMark, выше, чем у CPU Burn и прочих
утилит стресс-тестирования процессора). Через 10 мин измерялась температура
под «максимальной нагрузкой». Для Socket A тестирование проходило
подобным же образом, с той лишь разницей, что параметрами «разогрева»
были FPU + Formula Optimization при одном потоке исполнения.

Как показало тестирование, многие высокооборотистые модели продемонстрировали
весьма посредственные результаты. Несложно догадаться, что причиной тому
является закрытый корпус. На открытом стенде быстро вращающиеся лопасти
способны беспрепятственно прогонять холодный воздух через радиатор и выдувать
горячий на большое расстояние от радиатора. В закрытом же корпусе такой
возможности уже нет, вследствие чего эффективность кулеров с мощным вентилятором
начинает значительно снижаться.

В качестве компромиссного решения рассматривалось использование корпуса
с боковым воздуховодом, позволяющим кулеру забирать холодный воздух извне
корпуса. Но учитывая все еще недостаточную распространенность таких моделей
и невозможность всегда обеспечить точное положение воздуховода над вентилятором,
идею отвергли. Также было замечено негативное влияние таких корпусов —
в случае использования скоростных процессорных вентиляторов к их вою добавляется
еще и низкочастотный гул (эффект пылесоса). Теплоотвод действительно существенно
улучшается, однако находиться длительное время возле такого ПК сможет далеко
не каждый экстремал. Применение же двух вентиляторов с одинаковым диаметром
и количеством оборотов обеспечивает оптимальное движение воздушного потока
внутри корпуса, поэтому остановились мы именно на этой конструкции.

Возможно, методику нельзя назвать идеальной. Но усомниться в ее практичности
наверняка достаточно сложно.


Общие тенденции «кулеростроения»

Как можно заметить из приведенных таблиц,
медь стала неотъемлемой частью современных охладителей. Наибольшее
распространение получили комбинированные изделия, чьи радиаторы имеют медно-алюминиевую
компоновку. Полностью алюминиевые радиаторы, как ни странно, присутствуют либо
у low-end-производителей, либо, наоборот, у ведущих брендов. На самом деле использование
материала с более высокой теплопроводностью, разумеется, накладывает некий отпечаток
на эффективность готового изделия, однако еще вовсе не гарантирует лучших показателей
по сравнению с более продуманной конструкцией, но выполненной из менее дорогого
металла.

Второй замеченной тенденцией является уменьшение количества оборотов вентиляторов, которое компенсируют большими диаметрами и высотой обдувающих элементов, а также формой лопастей. Видимо, многие производители осознали, что большее число оборотов далеко не всегда означает меньшую температуру и что, помимо экстремальных пользователей ПК, для которых эффективность превыше всего, существуют и те, которым нужны не рекорды, а тихий ПК.

Совершенствование материнских плат в области аппаратного мониторинга и контроля привело к тому, что наличие у кулеров «интеллектуальных» или механических элементов управления, в сущности, стало необязательным. Действительно, если большинство системных плат «следят» за температурой и могут регулировать частоту вращения вентиляторов (более того, еще и поднимать ее в случае необходимости), зачем оснащать охладители дорогим и зачастую бесполезным оборудованием?

Наблюдается тотальная экономия в условиях жесткой конкуренции. Если производители первого звена, такие, к примеру, как Zalman или Thermaltake, могут себе позволить создавать эффектные, но в то же время эффективные решения и продавать их по соответствующей цене, то «нижний класс» поставщиков, как правило, выбирает что-то одно. В ходе тестирования было обнаружено, что некоторые изделия, имеющие весьма эффектный внешний вид, оказались посредственными по части теплоотвода. Причиной тому — либо непродуманность конструкции, либо невысокое качество сборки, либо совокупность этих факторов.

Для современных кулеров становится характерным преобладание пластинчатых радиаторов над игольчатыми. Хотя нельзя однозначно назвать игольчатую конструкцию радиатора менее эффективной, производители все же в большинстве своем от нее отказались. Причины, как нам кажется, следующие: чтобы обеспечить большую площадь рассеивания, придется создавать конструкции с густо посаженными «иголками», что с точки зрения производства — задача довольно сложная. Второй момент — наличие «мертвой» (необдуваемой) зоны непосредственно под вентилятором, которая, как известно, имеет наибольшую температуру. Если ребра способны распределить это тепло по всей длине, то «иголки», расположенные над ядром, как правило, окажутся без обдува. Кроме того, движение воздушных потоков более прогнозируемо для пластинчатых конструкций, нежели для иголочных.

Ну и последняя особенность современных кулеров — дальнейшее увеличение размеров. Как оказалось, даже в очень просторных корпусах многим «монструозным» кулерам уже бывает тесновато. Кроме того, пользователи часто сетуют на платформу Socket A, а точнее — на материнские платы под нее, в которых элементы питания находятся близко к процессорному разъему и поэтому отсутствует возможность установки больших кулеров. Но даже человеку, имеющему хотя бы базовые знания в электронике, понятно, что чем дальше будут удаляться критичные элементы от CPU, тем сложнее будет обеспечить стабильность работы и энергопитания для процессора. Для Socket 478 такая проблема поначалу отсутствовала как класс, так как место под охладитель было строго регламентировано. Но нет предела фантазии разработчиков — стали появляться продукты, которые соответствовали посадочному месту только основанием, а кверху «разрастались» на полкорпуса. Одним словом, фраза «размер имеет значение!» в данном случае как нельзя более актуальна.


Особенности принципов теплоотвода в зависимости от платформы

Эффективность одного и того же кулера в случае установки на разные платформы
(Socket A/Socket 478) может существенно отличаться. В случае с Pentium 4 площадь
контакта кулера с процессором составляет около 4 см2 (теплораспределительная крышка
над ядром). Также посадочное место и крепления разработаны таким образом, что
перекос радиатора или повреждение кристалла практически невозможны, чего не скажешь
о платформе Socket A. В случае с Athlon XP рассеивателем является незащищенное
ядро площадью около 1 см2, а большие радиаторы, как правило, прижимаются одной
мощной скобой, крепящейся непосредственно к сокету. В результате даже при правильной
установке кулера не исключена ситуация, когда создаваемое скобой усилие может
быть приложено к точке, не совпадающей с центром ядра. Не следует забывать и о
том, что основание радиатора может и не иметь идеальной геометрической формы,
и вследствие наличия небольшого «угла» прилегание к кристаллу уже будет
неравномерным.

Чтобы сократить раздел описания моделей, приведем некоторые особенности типовых конструкций с описанием присущих им достоинств и недостатков.


Типовые конструкции кулеров

Классический алюминиевый радиатор. Наверное, наиболее знакомая большинству
пользователей конструкция, которая, однако, и до сих пор не утратила актуальности
в случае грамотного исполнения, особенно для младших процессоров Athlon XP и Pentium
4 с ядром Northwood. Среди ее основных преимуществ — использование цельного радиатора,
а следовательно, отсутствие потерь на соединения ребер с основанием. Как показали
испытания, и для Athlon XP 3200+ хороший алюминиевый кулер может стать «надежным
партнером».

Классический алюминиевый радиатор с прикрепленной с помощью винтов или заклепок медной пластиной в основании. В сущности, мы имеем дело с вышеописанной конструкцией, с той лишь разницей, что тепло от процессора отводится медным основанием, которое уже охлаждается алюминиевым радиатором. Такая конструкция, видимо, наиболее выгодна производителям с точки зрения повышения имиджа и стоимости их изделий, однако имеет ряд весомых недостатков. Первая сложность — необходимо высокое качество обработки поверхностей пластины и радиатора. Далее, термоинтерфейс между ними также должен быть высококачественный. Ну и, разумеется, сборка не должна вызывать нареканий. Но поскольку такие комплекты производят, как правило, не самые сильные производители, качество, а следовательно, и эффективность конечных изделий оставляет желать лучшего.

Медное основание или сердечник с алюминиевым радиатором. Пожалуй, наиболее сбалансированная с точки зрения и цены, и эффективности конфигурация. По сравнению с предыдущим решением требует больших усилий от производителей, но и результат оказывается значительно лучше. В плане эффективности гораздо предпочтительнее использование сердечника, нежели всего медного основания с припаянными или запрессованными ребрами. Опять-таки, на первый план выходят такие требования, как качество и равномерность соединения сердечника/основания с радиатором.

Полностью медная конструкция радиатора. Мы полагаем, что в особых пояснениях подобные радиаторы не нуждаются. Большая масса, как правило, качественная обработка, именитая торговая марка, высокая цена, хорошая эффективность — вот неизменные атрибуты таких кулеров.

Кулеры с нагнетателями (турбинные кулеры). Одни из наиболее красивых, дорогих и эффективных моделей. Принцип их действия заключается в создании воздушного потока высокого давления, направленного на радиатор. Эффективность зависит от конечной реализации изделия. К положительным качествам турбины можно отнести отсутствие «мертвой» зоны (радиатор обдувается равномерно) и значительно большую «полезность» в закрытых корпусах по сравнению с обычными вентиляторами. Среди минусов назовем высокую цену, резкое падение эффективности охлаждения на малых оборотах и отсутствие дополнительного продува от корпусных вентиляторов.

Экзотические устройства с элементами Пельтье или «тепловыми» трубками. Как правило, дорогие изделия, обладающие достаточной эффективностью, но не более. Детальнее сказать ничего нельзя, все зависит от конкретной реализации. Как правило, такие продукты являются имиджевыми изделиями, используемыми в основном для поддержки торговой марки.

Участники тестирования

Ввиду значительного количества кулеров, прибывших на тестирование, в их описании мы остановимся только на интересных особенностях и нюансах тех или иных моделей. Основные характеристики устройств, принимавших участие в испытаниях, приведены в таблицах.


Akasa

В тестирование попали четыре модели, по две на каждую платформу. Для Socket
A на рынке давно присутствуют «серебряные горы» — кулеры Silver Mountain
с игольчатой конструкцией радиатора. Первая ревизия этого кулера, даже несмотря
на посеребренный радиатор, не способна обеспечить высокую эффективность. Silver
Mountain 2 хотя и смог охладить Athlon XP 3200+ на четыре градуса лучше, но, учитывая
его весьма приличную стоимость и значительное отставание от лидеров, может рекомендоваться
только любителям экзотики. Для Intel-платформы от данного производителя к нам
попали два совершенно разных устройства. Модель с интригующим названием King Cooper
AK-901, высокой ценой и уровнем шума находится в десятке лидеров, но к ее выбору
все же стоит относиться с осторожностью, хотя к качеству исполнения традиционно
никаких претензий.


ASUS

Именитый производитель комплектующих только-только начал делать первые
шаги в области «кулеростроения», однако новички в лице моделей Neptune
и Crux преподнесли приятные сюрпризы. Конструкция радиаторов весьма схожа, с той
лишь разницей, что продукты с первым индексом А имеют полностью алюминиевую конструкцию,
в то время как первая буква М означает наличие медного сердечника. Отличие Crux
от Neptune заключается в том, то у первой радиатор выполнен в виде свастики, а
у второй присутствует гидравлический подшипник. Хотя Neptune оснащен более скоростным
вентилятором, форма крыльчатки эффективнее оказалась у Crux, что почти уравняло
продемонстрированные результаты. Прекрасные показатели моделей с медным сердечником
можно объяснить грамотной конструкцией радиатора. Медный сердечник по высоте равен
радиатору, что обеспечило практически идеальный теплоотвод от процессора и 3—4-е
места в табели о рангах. Но и полностью алюминиевые лишь немного уступили по эффективности
своим собратьям, обогнав при этом множество довольно именитых медных устройств.
Ничего не скажешь — прекрасный дебют!


Canyon

Участвующие в тестировании кулеры этой марки являются типичными представителями
класса low-end, предназначенными для массового сектора. Модельный ряд весьма широк,
однако для энтузиастов мы можем рекомендовать только полностью медные изделия,
которые обладают более чем демократичной ценой. Однако сэкономившему пользователю
«расплачиваться» придется собственными ушами — уровень шума оказался
достаточно высоким.


Cooler Master

К особенностям данного производителя можно отнести высокое качество исполнения,
причем для устройств любой стоимости. В широком спектре кулеров присутствуют как
«экстремальные» модели, так и классические с низким уровнем шума. Наибольший
интерес для пользователей платформы Socket A представляют модели СP5-8JD1F-OL
и Jet7. Первая обладает полным комплектом необходимых характеристик — абсолютно
бесшумная работа, высокая эффективность охлаждения, низкая цена. Вторая сочетает
в себе бескомпромиссное решение с выдающейся внешностью, напоминающей турбину
реактивного самолета, и рекордными показателями эффективности.

Пользователей Intel-платформы наверняка заинтересует также «турбинированная» модель Aero 4, знакомая нашим читателям по другим тестированиям. Ее эффективность и внешность вполне вписываются в рамки современной топ-системы.

Gigabyte

Хотя данный производитель представлен только одной моделью, этого оказалось вполне достаточно, чтобы занять лидирующие позиции на обеих платформах. 3D Cooler-Pro являет собой конструкцию, объединяющую несколько технологий. В их числе — медное основание, связанное тепловыми трубками с алюминиевым радиатором, который продувается изнутри вертикальной турбиной высокого давления. Именно удачное сочетание нескольких подходов позволило изделию Gigabyte занять первое место в рейтинге кулеров для платформы Socket 478 и лишь немного уступить лидеру охлаждения Socket A. Хотя по уровню производимого шума данный кулер оказался не самым лучшим, однако это с лихвой окупается его эффектной внешностью, универсальностью и относительно невысокой ценой. Учитывая тот факт, что у Gigabyte существует еще и полностью медная модель, можем констатировать, что конкуренция между ведущими тайваньскими производителями комплектующих начинает также распространяться и на их системы охлаждения.


GlacialTech

Продукция данной торговой марки хорошо зарекомендовала себя на украинском
рынке благодаря неплохому соотношению цена/качество. Учитывая, что модели для
Socket 478 появились сравнительно недавно, неудивительно, что пока на нашем рынке
присутствует только продукция под Socket A. По результатам тестирования можно
сказать, что популярные модели Igloo — типичные представители среднего «дивизиона»
как по цене, так и по эффективности. Из попавших на тестирование лучшие результаты
показала модель Igloo 2520 Pro, отличающаяся довольно низким уровнем шума и неплохой
эффективностью. Также внимания заслуживает полностью алюминиевая Igloo 2470, которая
при вдвое меньшей стоимости показала результаты, аналогичные Silent Bre-eze 462
3.

Spire

Для моделей этого производителя характерны невысокие цены, неплохая эффективность и достаточно низкий уровень шума. Все попавшие к нам устройства в закрытом корпусе оказались практически бесшумными. Помимо известных украинским потребителям моделей WhisperRock 4 и Fal-conRock 2, стоит обратить внимание на SkiveStream 2. Кулер весьма компактной конструкции с медным никелированным радиатором и бесшумным вентилятором смог продемонстрировать очень неплохие результаты, и это при весьма доступной, как для полностью медного изделия, цене. Для небольших систем с мощными процессорами данная модель наверняка станет оптимальным выбором.


Thermaltake

Данная торговая марка не нуждается в представлении. Среди ее моделей присутствуют
как бюджетные изделия, продаваемые под брендом TR2, так и оригинальные дорогие
устройства, явно рассчитанные на энтузиастов. Из недорогих продуктов стоит отметить
TR2-M4, который является самым дешевым представителем турбинных кулеров. При цене
чуть более $10 эффективность TR2-M4 позволила ему обосноваться в десятке лидеров,
уровень шумности оказался типичным для моделей такого типа. Бывший чемпион, а
ныне ветеран систем охлаждения Volcano 7+ совершенно не собирается сдавать позиции
на платформе Socket A, что подтверждается его присутствием в призовой тройке.
Что касается Intel-систем, то здесь лидерство уже утрачено, правда, это не помешало
ему выиграть у более новой модели Thermaltake Spark 7+. Нарекания на устройства
с индексом 7+, как и прежде, вызваны аномально высоким уровнем шума. Читатель
наверняка заметил, что победитель многих тестирований Spark 7+ даже на максимальных
оборотах не смог продемонстрировать высоких результатов, о причинах этого можно
узнать из раздела «Методика тестирования».

Пользователям платформы Socket A Thermaltake может предложить действительно неплохую модель Silent Boost, которая отлично справляется с наиболее мощными процессорами AMD, являясь при этом самым тихим кулером данного производителя.


Titan

Эта компания уже многие годы выпускает действительно «народную»
продукцию. Из новинок стоит обратить внимание на модель TTC-D9TB/CU35 R1, в которой
эффективное охлаждение отлично сочетается с низкой ценой и невысоким уровнем шума.
С другими представителями обширного семейства Titan ситуация не столь однозначна.
Мы имели возможность протестировать два аналогичных медных изделия CU9TB и CW9TB,
отличающихся только креплением под различные платформы. Некачественная пайка ребер
не позволила этим отнюдь не дешевым представителям данной торговой марки продемонстрировать
результаты, адекватные стоимости и материалам.


Zalman

Бесспорно, имиджевая марка кулеров, в основном конкурирующая на западных
рынках с не менее знаменитым брендом Thermalright. Качество материалов и изготовления
как всегда безупречно. Представленные на тестирование модели уже давно и хорошо
известны пользователям по множеству обзоров. Как и раньше, лидерство среди них
удерживает легендарный Zalman CNPS7000A-Cu, который в последней ревизии имеет
крепления для всех существующих платформ.

Данный кулер по-прежнему является идеальным выбором для построения бесшумной, красивой и максимально эффективной системы. Учитывая все эти достоинства, назвать его цену завышенной было бы опрометчиво.


Результаты тестирования

Socket A

Так как температура при бездейст-вии системы практически не превышала отметки 45 °С, мы не видим смысла приводить эти значения для оценки потенциала охлаждающих устройств. По эффективности охлаждения процессора AMD Athlon XP 3200+ кулеры были условно разделены на четыре группы. В первую попали именитые модели, среди которых две «турбины» и два полностью медных устройства, сильно отличающиеся по уровню производимого шума. Вторая группа представляет собой более чем достаточные по мощности изделия, среди которых присутствуют как очень недорогие модели от Titan, TR2, GlacialTech и Cooler Master, так и имиджевая продукция от Zalman и Akasa. В третью, наиболее многочисленную группу вошли производители среднего и нижнего эшелона. Хотя по результатам эти кулеры значительно отстают от лидеров, их эффективности все еще достаточно для охлаждения производительных процессоров. Последняя, четвертая группа объединила продукты, рассчитанные на более ранние модели СPU. Мы не рекомендуем применять их в современных системах.

Основной вывод касательно эффективности охлаждения процессоров Athlon XP: главное преимущество устройств — скорость теплоотвода от поверхности ядра, что обеспечило победу кулеров с полностью медным основанием.


Socket 478


Как оказалось, Pentium 4 (Prescott) 3,2
GHz — очень серьезное испытание даже для лучших кулеров (обратите внимание, что
несмотря на использование самого эффективного кулера, температура ядра при максимальной
нагрузке составила 65 °С). Но разброс показателей здесь все же меньше, чем на
платформе Socket A: 18 и 23 °С соответственно.

Продемонстрированные результаты можно разделить на четыре группы. В первую вошли три устройства, из которых два являются дебютантами. Безоговорочная победа высокотехнологичного Gigabyte 3D Cooler-Pro, вдобавок к результатам этого же устройства на другой платформе, окончательно убеждает нас, что новый кулер у Gigabyte удался на славу. Однако мы видим, что и ASUS явно не собирается сдавать позиции и буквально наступает на пятки конкуренту. Ее изделия не отличаются модными новшествами, но благодаря продуманной конструкции и высокому качеству исполнения демонстрируют отличные результаты.

Но если показатели первой группы можно считать прогнозируемыми, то во второй не обошлось без сенсаций. Как можно догадаться, речь вновь идет о продукции ASUS, но на этот раз алюминиевой. Кто бы мог подумать, что такие недорогие модели смогут обойти топовые продукты Thermaltake и лучшие «боксированные» кулеры Intel производства Sanyo Denki и EKL. Более того, по максимальной температуре при полной нагрузке АМ7/ah7 не отстали от медного King Cooper с «шеститысячным» вентилятором. Результаты кулеров Volcano/Spark 7+ еще раз красноречиво свидетельствуют о том, что их скоростные вентиляторы, способные прокачивать кубометры воздуха в открытых стендах, даже в хорошо вентилируемом, но закрытом корпусе являются всего лишь источником повышенного шума.

Поскольку создать такую нагрузку на процессор, как в случае наших испытаний, любым реальным приложением просто невозможно, мы можем констатировать, что кулеры, поставляемые в комплекте с топовыми процессорами Intel, со своей задачей справляются, однако практически на пределе.

Два устройства от Titan, вошедшие в «группу риска» в нашем тестировании, ввиду высокой стоимости и значительной шумности позволяют отнести их к категории абсолютно бесперспективных устройств. Однако модель Cooler Master DI4-7H53D хотя и не справилась должным образом с охлаждением нового процессора Intel, все же единственная получила высший балл за отсутствие «звуковых эффектов». А учитывая в несколько раз меньшую стоимость по сравнению с конкурентами, можно сделать вывод, что это отличный выбор для охлаждения процессоров Celeron либо младших моделей Pentium 4 с ядром Northwood.

Подведение итогов

Читатели, следящие за новостями в области компьютерных систем охлаждения, наверняка заметили, что наши результаты порой довольно сильно отличаются от полученных другими изданиями. В ожидании бури негодования по этому поводу скажем: мы ни в коей мере не хотим обвинить наших коллег в некомпетентности. Просто мы стремились максимально приблизить условия тестирования к тем, в которых кулеры будут работать. Хотя об этом мы уже писали в «Методике тестирования», ввиду особой важности этой информации позволим себе немного повториться.

Действительно, в случае тестирования при открытом корпусе или даже на полностью открытом стенде показатели иногда будут кардинально отличаться. Например, турбины резко потеряют свою привлекательность по сравнению с высокооборотистыми медными кулерами, а игольчатые радиаторы наверняка окажутся более эффективными, нежели пластинчатые. Но полезность таких результатов можно рассматривать лишь с теоретической точки зрения. Хотя наша позиция в этом плане несколько радикальна, мы не хотим от нее отказываться. Какой толк от дорогого кулера, который гудит так, что долгое сидение за ПК может привести к психическому расстройству, а в закрытом корпусе его эффективность падает до уровня посредственных изделий?! На наш взгляд — никакой. Но оставим право выбора за пользователем, благо информации по кулерам приведено предостаточно. Мы же, руководствуясь полученными данными и потребительскими характеристиками, оглашаем наш «Выбор редакции».

Даже несмотря на большое количество тестируемых изделий, особых разногласий в определении чемпионов не было. Знак «Выбор редакции: лучшее качество» получили две универсальные модели Gigabyte 3D Cooler-Pro и Zalman CNPS7000A-Cu. Если первая символизирует появление новых технологий в индустрии компьютерного охлаждения, при этом имея внешний вид, который не оставит равнодушными большинство пользователей, то вторая заслуженно является эталоном качества и продуманности.

Для Socket A знака «Выбор редакции: лучшая покупка» также удостоились две модели. Cooler Master CP5-8JD1F-OL и Titan TTC-D9TB/CU35/R1, продемонстрировав эффективность охлаждения на уровне значительно более именитых изделий, обладают при этом не менее важными достоинствами — низкой ценой и невысоким уровнем шума. Выбор оптимального кулера для платформы Socket 478 стал настоящей сенсацией. Если бы перед началом тестирования кто-то сказал, что лучшим станет полностью алюминиевый кулер от дебютирующего в этом секторе производителя, мы бы дружно не поверили. Но это именно так — ASUS Crux AM7 доказал, что при невысокой цене и не очень выразительной внешности с помощью грамотной конструкции можно выиграть у куда более сложных, дорогих и шумных продуктов. Эта модель заслуженно получает знак «Выбор редакции: лучшая покупка» для платформы с процессорами Intel.

В ходе тестирования в очередной раз убеждаешься, что не все так очевидно, как
могло бы показаться. Комплект из полукилограмма меди и «шеститысячного»
вентилятора еще вовсе не означает безоговорочной победы. Также отметим заботу
о требовательных пользователях со стороны пока новых для этого сектора торговых
марок. И Gigabyte, и ASUS — в общем-то, новички в кулеростроении. Но то, что
они со своими изделиями, пусть и используя разные методы, сразу оказались на первых
местах в табели о рангах, заставляет задуматься о многом…

Продукты предоставлены:
Akasa «Элетек» www.eletek.com.ua
ASUS «Технопарк» (044)
238-8990
Canyon «Небеса» (044)
490-3577
CoolerMaster K-Trade (044)
252-9222
Gigabyte «Версия» (044)
554-2747
GlacialTech «Технопарк» (044)
238-8990
Spire «Навигатор» (044)
241-9494
Thermaltale,
TR2
«М.Д.М» (044)
464-5555
Titan DAKO (044)
417-1234
«Версия» (044)
554-2747
«Навигатор» (044)
241-9494
Zalman Compass (044)
531-9730

Кулер для воды HotFrost V900CS в Москве оптом и в розницу

Технические характеристики HotFrost V900CS

Тип температур воды:

горячая — прохладная — холоднаяОбычно, кулеры позволяют потребителю набрать в ёмкость воду как горячую, так и холодную. Но есть модели, в которых, помимо горячей и холодной, предусмотрен набор воды комнатной* температуры. *Но комнатной температура будет только в том случае, если вода данного типа температуры регулярно сливается (потребитель пьёт такую воду). Иначе, в кулерах с компрессорным охлаждением вода вместо комнатной будет слегка прохладной, а в моделях с термоэлектрическим охлаждением будет слегка тёплой. Данная особенность обусловлена конструктивным расположением охлаждающих и нагревающих элементов кулера. И в некоторых моделях, в которых нет функции охлаждения, к использованию доступна только горячая вода и вода комнатной температуры.Тип температур воды:

Тип охлаждения:

компрессорныйКулеры с компрессорным типом охлаждения (например, как в бытовых холодильниках) более производительны, и охлаждают воду ниже 10°C. При электронном охлаждении в кулере используется термоэлектрический модуль, функция охлаждения которого основана на эффекте Пельтье. Производительность уступает компрессорному типу. Температура холодной воды в кулере оказывается на 12-15°C ниже температуры в помещении. Но существенный плюс кулера с электронным охлаждением — его бесшумность.Тип охлаждения:

Защита от детей:

есть

Цвет:

серебристый с чёрным

Производительность нагрева:

5.5 л/ч (≤ 90°C)

Производительность охлаждения:

2.0 л/ч (≤ 10°C)

Мощность нагрева:

650 Вт

Мощность охлаждения:

100 Вт

Регулировка температур:

нет

Тип размещения:

напольныйНастольные модели обладают компактными размерами и предполагают размещение на столе, тумбочке, кухонной столешнице и т.д. Напольные модели крупноразмерные и располагаются на устойчивой поверхности (на полу). Тип размещения:

Размещение бутыли:

сверху — на кулереТип загрузки бутыли с водой в кулер может быть «верхним», «нижним», «выносным». «Верхняя» загрузка является более стандартным вариантом, при котором бутыль помещается сверху на кулер. Кулеры с «нижней» загрузкой бутыли — относительно молодая и прогрессивная конструкция, когда в корпусе кулера предусмотрен специальный отсек для бутыли. Бутыль оказывается скрытой внутрь кулера и сам процесс смены бутыли гораздо легче и проще. При «выносном» типе бутыль располагается в произвольном месте отдельно от кулера и соединяется с ним посредством гибкого шланга. Размещение бутыли:

Тип шкафчика:

шкафчик-обычныйОбычный шкафчик позволяет хранить посуду и продукты длительного хранения. Шкафчик с озонатором добавит чистоты и санобработки содержимого озоном. А вот шкафчик-холодильник позволит хранить скоропортящиеся продукты и охлаждать напитки. Тип шкафчика:

Объём шкафчика:

15 л

Материал бака горячей воды:

нержавеющая сталь

Материал бака холодной воды:

нержавеющая сталь

Вес (нетто):

16.20 кг

Вес (брутто):

17.80 кг

Размер ш*в*г (мм):

310*970*320

Размер коробки ш*в*г (мм):

358*1060*386

Объём бака горячей воды:

1.20 л

Объём бака холодной воды:

3.00 л

Тип нагревательного элемента:

внутренний трубчатый

Хранилище для одноразовых стаканчиков:

приобретается отдельно

Подача воды комнатной температуры:

есть

Светодиодная подсветка зоны краника:

нет

Индикатор нагрева / охлаждения:

есть

Тип краника:

механический

Количество краников:

1

Управление набором воды:

нажим рукой кнопки-клавиши

Энергосберегающий режим:

нет

Эксплуатация при температуре:

от +18°C до +38°C

Съемный лоток для сбора капель:

есть

Класс энергоэффективности нагрева:

B

Класс энергоэффективности охлаждения:

A

Срок гарантии:

24 мес.

Гарантия на компрессор:

5 лет

Страна производства:

Китай

* Все сведения, указанные на сайте, носят информационный характер и не являются публичной офертой. Производитель на свое усмотрение и без дополнительных уведомлений может менять комплектацию, внешний вид, страну производства и технические характеристики модели. Уточняйте подробную информацию о товаре у продавцов.

Охлаждение турбины — Исследовательский центр Гленна

Исследователь NACA Джек Эсгар обсуждает исследования охлаждения турбины во время инспекции 1948 года.

Статическая лаборатория реактивного движения (JPSL) перешла на работу с турбинами, поскольку охлаждение турбины стало приоритетом в конце 1940-х и 1950-х годах.

Обзор

К концу 1940-х реактивный двигатель зарекомендовал себя как будущее авиационных двигателей. Подстрекаемые военными, производители двигателей стремились постоянно улучшать характеристики и эффективность двигателя при одновременном снижении затрат.В начале 1950-х годов рост мощности реактивных двигателей рос экспоненциально. Лаборатория Национального консультативного комитета по аэронавтике (NACA) в Кливленде, штат Огайо, переименовала в Лабораторию летных двигателей Льюиса, реорганизовала свой персонал в 1949 году и добавила новые помещения для работы с более мощными двигателями. Кроме того, на территории цеха Статической лаборатории реактивного движения (JPSL) были установлены три спиннинговых ямы.

Одной из проблемных областей была турбина. Турбина представляет собой вентилятор, закрепленный на приводном валу после компрессора и камеры сгорания.Горячий выхлоп проходит через турбину на выходе из выхлопной трубы. Это вращает турбину, которая, в свою очередь, вращает приводной вал, который вращает компрессор, поддерживая работу двигателя. Сложные турбинные лопатки должны выдерживать не только нагрузку от высокоскоростного вращения, но и экстремальный нагрев, исходящий от камеры сгорания. Исследователи NACA стремились улучшить характеристики турбин, уточнив их форму, проанализировав термостойкие материалы и тепловые покрытия, а также разработав системы охлаждения.Льюис сделал исследования турбин приоритетом в конце 1940-х и 1950-х годов.

Документы

Воздушное охлаждение

Величина тяги двигателя ограничена количеством тепла, которое может выдержать турбина. Одним из способов повышения этой способности является охлаждение горячих поверхностей. Цель состоит в том, чтобы обеспечить максимальное охлаждение с использованием минимального количества охлаждающей жидкости. Льюис исследовал три типа конвективного охлаждения лопаток турбины: отвод тепла у основания лопатки, поток воздуха через полые лопатки и поток жидкого хладагента через полые лопатки.Лаборатория также изучала различные термостойкие материалы, но охлаждение было более рентабельным методом. Воздушное охлаждение, которое отводит избыточный поток воздуха от компрессора на полые лопатки турбины для отвода тепла, является наименее дорогим типом охлаждения.

В 1945 году исследователи Льюиса начали изучать поток воздуха через полые лопатки турбины. Они определили, что эффективность этой системы повысилась, когда в проходы были помещены плавники. Они также экспериментировали с модифицированными передними или задними кромками.В 1948 и 1949 годах Льюис разработал метод изготовления этих ребристых лопастей и установил методы прогнозирования характеристик двигателя по отношению к охлаждению турбины. Большая часть этих первоначальных исследований проводилась на испытательных стендах только с турбиной. К 1950 году эти экспериментальные турбины были испытаны на полномасштабных двигателях, включая General Electric I-40 в ячейках 3 и 4 JPSL.

Аналитическое исследование показало, что применение системы охлаждения к двигателям, работающим при современных температурах, скорее всего, приведет к повышению производительности по сравнению с охлаждением двигателей, работающих при более высоких температурах.Цель состояла в том, чтобы уменьшить количество критически важных и дорогостоящих необходимых материалов. В 1953 году исследователи проверили эту теорию на Westinghouse TG-190 в ячейке 6 JPSL. Компрессор подавал охлаждающий воздух на железные лопатки турбины с гофрированными вставками для увеличения теплоотдачи. При постоянной скорости тяга увеличивалась пропорционально уровню охлаждающего воздуха. Полученные данные подтвердили теоретические предсказания.

По мере увеличения оборотов двигателя температура воздуха на входе повышается, что снижает эффективность воздушного охлаждения.Тем не менее, внутреннее конвективное воздушное охлаждение было основным методом охлаждения двигателя в 1960-х и 1970-х годах. С 1970-х годов он используется в сочетании с внешним пленочным охлаждением и импинджментом. Пленочное охлаждение выбрасывает охлаждающий воздух из отверстий в лезвии, в результате чего на поверхности лезвия образуется тонкий слой холодного воздуха. Ударные системы направляют охлаждающий воздух внутрь стенок лопастей для облегчения теплопередачи. Охлаждение позволило двигателям работать при температурах выше температурных пределов их материалов, тем самым создавая большую тягу.

Документы

Диаграмма из инспекции NACA 1951 года, демонстрирующая прогресс в области охлаждения лопаток турбин в конце 1940-х годов. Турбина с воздушным охлаждением для General Electric I-40 в JPSL (1950 г.) Инженеры осматривают двигатель GE TG-190, установленный в ячейке 6, для испытаний на охлаждение турбины (1953 г.) Двигатель General Electric TG-190, установленный в ячейке 6 для испытаний охлаждения турбины (1953 г.)

Жидкостное охлаждение

Системы жидкостного охлаждения обеспечивают лучший способ снижения температуры лопаток турбины, но они требуют дополнительных компонентов и увеличивают вес двигателя.Существуют различные подходы к жидкостному охлаждению, в том числе пленочное охлаждение и лопасти с охлаждающими каналами. Однако самый ранний метод охлаждения с помощью жидкостей включал распыление воды в воздушный поток перед турбиной. Вода ударяется о горячие лопасти и испаряется, унося тепло на выходе из выхлопной трубы. Ранние системы распылительного охлаждения испытывались на реактивных двигателях в Великобритании. Хотя охлаждение оказалось неравномерным, оно было достаточным для дальнейших исследований.

Распылительное охлаждение требует большого количества воды.Следовательно, это было бы нецелесообразно для обычного полета, но инженеры NACA надеялись, что его можно будет использовать для снижения температуры турбины во время взлета и форсажа. Исследователи установили систему распыления на двигатель General Electric I-40 и испытали ее на стенде Torque в 1950 и 1951 годах. Вода охлаждала лопасти, но возникающие в результате перепады температуры приводили к выходу из строя некоторых лопастей. Система была модифицирована и повторно испытана в JPSL летом 1952 года. Тяга И-40 увеличилась, но тепловой удар и недостаточное охлаждение законцовок и кромок лопастей привели к поломке лопастей.Дальнейшие испытания с использованием лопаток, отлитых из различных сплавов, дали аналогичные результаты. Таким образом, спрей-охлаждение было отложено.

Эксперименты NACA с турбиной с жидкостным охлаждением, а также эксперименты таких производителей, как General Electric, были разработаны без понимания сложностей распределения тепла двигателя. НАСА и промышленность продолжают исследовать эту концепцию по мере появления новых и более мощных двигателей, но на сегодняшний день не существует жидкостного охлаждения для турбинных технологий, которые доказали бы свою летную пригодность. Это связано со сложностями, плохой теплопередачей и отсутствием данных о расходе теплоносителя в системах с жидкостным охлаждением.

Документы

Сотрудник NACA обсуждает методы охлаждения лопаток турбины в открытом помещении Института авиационных наук (1946 г.) Схема, показывающая систему впрыска воды для двигателя с осевым компрессором. Двигатель GE I-40 в JPSL для исследований охлаждения турбины (1950 г.)

Материалы для турбин

Помимо охлаждения, исследователи NACA также изучали новые материалы для лопаток турбин, которые могли работать при высоких температурах.Высокая температура заставляет атомы вибрировать и двигаться, что снижает долговечность материала. Ускользающие атомы также могут вызывать коррозию, поскольку они реагируют с другими элементами. Хотя сплавы, традиционно используемые для турбин, армированы твердыми частицами, они могут терять прочность при более высоких температурах. Керметы, также известные как керамиды, представляют собой композиционные материалы, в состав которых входят как металлы, так и керамика. Они легче сплавов, могут выдерживать более высокие температуры и не требуют большого количества стратегических материалов.К недостаткам относятся сложность их крепления к турбинному колесу и чувствительность к ударным повреждениям, особенно к повреждениям от сломанной лопасти.

Льюис провел интенсивное исследование лопаток турбины из кермета в середине 1950-х годов, которое включало фундаментальные исследования спекания, разработку технологий изготовления и испытания лопаток на двигателях в JPSL и других испытательных стендах. Особый интерес представляли карбид-кобальтовые керметы титана. Ранние испытания этих лопастей на вращение показали, что отказы чаще всего происходили у основания лопасти.Исследователи изучали различные способы крепления лопастей к колесу.

Они использовали JPSL для испытания металлокерамических лопаток на основе карбида титана и кобальта различной формы с четырьмя различными конфигурациями хвостовика на двигателе General Electric I-40. Они повторно испытали две наиболее перспективные конструкции с двигателем, работающим на более высоких оборотах, но лопасти быстро вышли из строя. Исследователи смогли повысить долговечность, сместив и перекосив основание лезвия. Последующие испытания подтвердили модификации корня и показали, что металлокерамика достаточно стабильна для использования в полномасштабных двигателях.

Исследователи продолжили исследование, заменив прямоугольную форму корня на изогнутый, что упростило конструкцию и уменьшило нагрузки. Новая корневая конструкция была включена в двигатель И-40 и испытана в течение 150 часов в JPSL. В отличие от предыдущих тестов, они сосредоточились на надежности лопастей в течение срока службы, а не пытались определить их максимальный срок службы. Изогнутая конструкция основания оказалась лучше, чем прямоугольное основание, поэтому исследователи решили использовать General Electric TG-190 для тестирования двигателя с осевым компрессором.Турбинные колеса в осевых двигателях меньше нагружают лопатку, чем в центробежных двигателях типа И-40. TG-190 16 раз запускался в JPSL с различными установками лопастей и геометрией. Испытания выявили только один отказ корня, но на других частях лезвий были широко распространены выкрашивания. Это привело исследователей к выводу, что керметы неприменимы для двигателей с осевым потоком.

В центре продолжаются исследования металлокерамики и других композиционных материалов.В последние годы General Electric ввела в свои двигатели композитные лопасти вентилятора. Однако композиты еще не использовались для лопаток турбин.

Документы

Исследователь NACA использует микроскоп для изучения лопаток турбинного колеса двигателя GE I-40 (1958 г.) Отказ металлокерамической лопатки двигателя GE I-40 после испытаний в JPSL (1952 г.) Турбинное колесо GE I-40 с поврежденной лопастью после испытаний в JPSL (1946 г.) Металлокерамические лопатки турбины, в том числе с экспериментальной конструкцией хвостовика, для ТГ-190 (1955 г.)

Как охлаждение на входе в турбину повышает эффективность сгорания

06.30.2021 | Лопасти турбины

Охлаждение воздухом на входе в турбину является одним из самых простых и экономичных методов повышения эффективности сгорания (и, следовательно, производительности турбины). Причина этого проста: холодный воздух плотнее горячего. Газовые турбины объединяют топливо и воздух для выработки тепла. Высокая плотность охлажденного воздуха на входе означает, что для реакции горения имеется больше ресурсов.

Поскольку работа турбин зависит от окружающего воздуха, окружающего турбинную установку, турбина, работающая в жарком климате (или в жаркие летние месяцы с более изменчивым климатом), будет менее эффективной.Это связано не с температурой горения, а с ингредиентами, необходимыми для реакции. Горячий воздух с низкой плотностью требует, чтобы впускная система и компрессор затрачивали больше энергии на впуск воздуха, чтобы достичь количества воздуха, необходимого для сгорания. Это также уменьшает общее количество топлива, которое может сжечь турбина.

Воздух, охлажденный с помощью системы охлаждения впускного воздуха (IAC), помогает турбине поддерживать оптимальное соотношение воздух-топливо. Высокая плотность воздуха увеличивает массовый расход, обеспечивает больше топлива для сгорания и требует меньше работы со стороны компрессора и системы впуска — все это повышает эффективность работы.

Два основных типа систем охлаждения впускного воздуха

Если ваша турбина работает в регионе с недостаточным количеством холодного окружающего воздуха, вы можете охлаждать впускной воздух с помощью одного из двух основных типов IAC: испарительного охладителя или механического охладителя. .

1. Испарительное охлаждение

Этот метод заключается в распылении воды на впускной воздух для его охлаждения за счет испарения, мало чем отличающегося от того, как ваше тело охлаждается потом. Когда входящий воздух проходит через испарительный охладитель, выделяемая в воздух влага испаряется и уносит с собой часть тепловой энергии.

Каплеуловители, расположенные ниже по потоку, могут улавливать случайные капли воды, чтобы они не попали в компрессор. Дренажи также необходимы для устранения капель воды, которые собираются на соответствующих поверхностях во время этого процесса. Сухой, засушливый климат идеально подходит для испарительного охлаждения, поскольку воздух будет иметь большую способность поглощать водяной пар, тогда как влажный климат будет ограничивать испарение и, следовательно, ограничивать потенциал охлаждения.

2. Механическое охлаждение

Чиллеры, как правило, работают от электроэнергии и в меньшей степени зависят от качества окружающего воздуха для получения оптимальных результатов.Это связано с тем, что охлаждение активно удаляет водяной пар из воздуха в виде конденсата, побочного продукта процесса охлаждения. Механическое охлаждение осуществляется путем пропускания входящего воздуха через охлаждающие змеевики. Тепловая энергия от приточного воздуха передается в змеевики, а оттуда в теплоноситель змеевиков. Если при охлаждении температура воздуха падает ниже точки конденсации, часть охлаждения теряется в процессе конденсации, и необходимо предусмотреть меры защиты, чтобы предотвратить замерзание системы IAC.

Повышение эффективности сгорания за счет охлаждения входного отверстия турбины

Исследования показали, что более плотный и холодный воздух повышает эффективность сгорания и выработку электроэнергии.Между двумя основными типами IAC испарительное охлаждение имеет более ограниченное влияние.

Это исследование, например, показало, что при начальной температуре окружающего воздуха 37 °C абсорбционный охладитель может «достичь увеличения мощности на 25,47 % и эффективности на 33,66 %, что обеспечивает экономию средней цены на электроэнергию примерно на 13 %. ». Для сравнения, испарительный охладитель в том же сценарии обеспечит «увеличение мощности на 5,56% и эффективности на 1,55%, а также экономию средней цены на электроэнергию на 3%.”

Это связано с тем, что охладители и туманообразователи могут снижать температуру воздуха на входе в пределах 1-2 градусов от температуры по влажному термометру, но не более того. С другой стороны, чиллеры и механическое охлаждение могут охлаждать входящий воздух ниже точки росы и, следовательно, еще больше повышать эффективность сгорания.

Однако обледенение всегда должно вызывать опасения при использовании мощных чиллеров. Хлопья льда, образующиеся при ускорении потока воздуха на входе в компрессор, могут иметь катастрофические последствия. Осколки льда с высокой скоростью могут вызвать сильную вибрацию и серьезное повреждение лопаток газовой турбины.По этой причине OEM-производители имеют строгие правила для охлаждения ниже диапазона 45F-50F.

Sensatek Propulsion Technology, Inc.

Если у вас возникнут дополнительные вопросы об эффективности сгорания или потенциальном влиянии температуры воздуха и температуры сгорания на производительность газовой турбины, команда Sensatek может помочь.

Запатентованные радиочастотные датчики Sensatek предназначены для работы в суровых условиях и генерируют данные для максимального использования ваших стратегических активов по производству электроэнергии. Вы можете лучше оптимизировать эффективность сгорания, системы охлаждения и производительность турбины с четкой информацией о температурах компонентов и сгорания.Получите доступ к непрерывной модели данных в режиме реального времени и многочисленным простым в развертывании точкам данных с помощью прочных керамических датчиков, рассчитанных на весь срок службы двигателя.

Свяжитесь с нами сегодня для получения дополнительной информации.

Испарительное охлаждение | Входные фильтры газовой турбины

Pneumafil предлагает жесткую испарительную среду с низким перепадом давления и устойчивостью к водорослям, а также распределительные прокладки и каплеуловители.

Снижение температуры на входе при испарительном охлаждении может увеличить теплоотдачу системы, вызывая лишь относительно небольшое увеличение падения давления на входе.Надлежащий контроль температуры влажного и сухого термометров позволит большинству операторов распознавать изменения в работе системы охлаждения. Однако наилучшая работа и надежность также могут быть достигнуты при периодических проверках с использованием высококачественных компонентов испарительного охлаждения.

Cooler Media — Испарительная охлаждающая среда Pneumafil представляет собой жесткую, самонесущую, пропитанную смолой целлюлозу (также доступно стекловолокно), химически обработанную для защиты от разложения и обеспечения эффективного смачивания и высокой скорости испарения.Уникальная конструкция с поперечными канавками способствует тому, что вода остается в передней части пакета сред, где наиболее вероятно скопление грязи и минералов. Это также помогает уменьшить перенос воды.

Распределительные прокладки – Распределительные прокладки используются в сочетании с более холодными средами для бокового распределения воды к охлаждающим средам, расположенным ниже. Там колодки имеют толщину 2 или 3 дюйма и защищены специальной обработкой краев для обеспечения долговременной работы и износа. Распределительные площадки обычно изготавливаются из того же материала, что и охлаждающая среда.

Каплеуловитель – Каплеуловитель состоит из множества S-образных каналов. Когда воздух проходит через среду, капли воды ударяются о внешнюю сторону каждого витка, где они собираются в агломераты и стекают с передней поверхности. Эти капли достаточно велики, чтобы не уносить их обратно в воздушный поток.

Загружаемые документы

Испарительный охладитель

Распределительные колодки

Каплеуловители

Наш бесплатный контрольный список профилактического обслуживания системы испарительного охлаждения для пользователей газовых турбин содержит информацию и советы о циклическом включении и выключении колодок, борьбе с накипью и грязью, очистке поддона и системы распределения, минимизации загрязнения питательными веществами и многом другом.

Компоненты системы смазки турбины – маслоохладители

Воздушные маслоохладители

Обычно используются два основных типа маслоохладителей: с воздушным охлаждением и с топливным охлаждением. Воздушные маслоохладители используются в системах смазки некоторых газотурбинных двигателей для снижения температуры масла до степени, подходящей для рециркуляции по системе. Масляный радиатор с воздушным охлаждением обычно устанавливается в передней части двигателя. По конструкции и действию он аналогичен охладителю с воздушным охлаждением, используемому в поршневых двигателях.Воздушный маслоохладитель обычно входит в состав масляной системы с сухим картером. [Рис. 6-42] Этот охладитель может быть с воздушным или топливным охлаждением, и многие двигатели используют оба варианта. Системы смазки с сухим картером требуют охладителей по нескольким причинам. Во-первых, воздушного охлаждения подшипников с помощью отбираемого от компрессора воздуха недостаточно для охлаждения полостей подшипников турбины из-за тепла, присутствующего в области подшипников турбины. Во-вторых, большие турбовентиляторные двигатели обычно требуют большего количества подшипников, а это означает, что маслу передается больше тепла.Следовательно, масляные радиаторы являются единственным средством рассеивания тепла масла.

Рисунок 6-42. Воздушный маслоохладитель.

Охладители жидкого топлива

Охлаждаемый топливом маслоохладитель действует как теплообменник жидкого топлива, поскольку топливо охлаждает горячее масло, а масло нагревает топливо для сгорания. [Рис. 6-43] Топливо, поступающее в двигатель, должно проходить через теплообменник; однако есть термостатический клапан, который регулирует поток масла, и масло может обходить охладитель, если охлаждение не требуется.Топливно-масляный теплообменник состоит из ряда соединенных трубок с впускным и выпускным отверстиями. Масло поступает во впускное отверстие, движется по топливным трубкам и выходит через выпускное отверстие.

Рисунок 6-43. Охладитель теплообменника мазута.

Маслоотделитель

Маслоотделитель удаляет масло из воздуха для вентиляции. Воздух для дыхания поступает в крыльчатку, которая вращается в корпусе маслоотделителя. Центробежная сила направляет масло к внешней стенке рабочего колеса. Затем масло стекает из маслоотделителя в поддон или масляный бак.Поскольку воздух намного легче масла, он проходит через центр рабочего колеса и выбрасывается за борт.

Рисунок 6-44. Детектор чипа.

Детекторы магнитной стружки

Детекторы магнитной стружки используются в масляной системе для обнаружения и улавливания железных (магнитных) частиц, присутствующих в масле. [Рис. 6-44] Продувочное масло обычно проходит мимо детекторов стружки, поэтому любые магнитные частицы притягиваются и прилипают к детектору стружки. Детекторы стружки размещаются в нескольких местах, но, как правило, в линиях продувки для каждого продувочного насоса, в масляном баке и в масляных поддонах.Некоторые двигатели имеют несколько детекторов на один детектор. Во время технического обслуживания детекторы стружки снимаются с двигателя и проверяются на наличие металла; если ничего не найдено, детектор очищается, заменяется и подключается защитным проводом. Если на детекторе стружки обнаружен металл, необходимо провести расследование, чтобы найти источник металла на струже.

Рекомендация бортмеханика

   

Охлаждение турбины — Блог аэрокосмической техники Блог аэрокосмической техники

Как я описал в предыдущем посте, эффективность газотурбинного цикла увеличивается по мере увеличения температуры на входе в турбину (TET).Следовательно, чем горячее газы сгорания, поступающие в первую ступень турбины, тем большую удельную мощность может выдать реактивный двигатель. Конечно, TET ограничен металлургическими пределами материалов лезвия, в частности, напряжением в основании лезвия, деформацией ползучести и температурой плавления материала лезвия. Центробежные напряжения в основании увеличиваются линейно с плотностью материала лопасти и линейно как с квадратом скорости вращения, так и с квадратом отношения радиуса основания к радиусу острия.Ползучесть – это постоянное и постепенное растяжение материала под постоянной нагрузкой с течением времени. Помимо искажения физических размеров и, следовательно, снижения производительности двигателя, вызванные напряжения ползучести усугубляют центробежные рабочие напряжения и, следовательно, приводят к преждевременному разрушению материала. Эмпирическое правило заключается в том, что срок службы лезвия уменьшается вдвое (для конкретного материала лезвия и технологии охлаждения) на каждые 10°C повышения температуры металла [1]. TET вырос примерно с 1050 тыс. в 1944 году до примерно 1750 в двигателе Rolls-Royce Trent 1994 года.Частично это связано с использованием более качественных материалов, таких как Inconel и монокристаллических металлов с лучшими свойствами ползучести и усталости. Однако у этого решения есть ограничения, поскольку эти сплавы на основе никеля обычно довольно тяжелые, что приводит к увеличению центробежных напряжений в корне. Поэтому более важной в этой разработке была технология направления холодного воздуха компрессора для охлаждения лопаток турбины. Использование этих передовых методов охлаждения позволило инженерам увеличить температуру плавления материалов лопастей до уровня TET выше .

 

В современном двигателе около 20 % сжатого воздуха отбирается для охлаждения и герметизации сопловых аппаратов и лопаток турбины [1]. Эта внутренняя воздушная система, показанная на рис. 1 и рис. 2, также используется для предотвращения протекания любых горячих основных газов через сильно нагруженные диски крепления лопаток и для регулирования зазоров наконечников между лопатками турбины и корпусом. Статоры и наружная стенка проточной части турбины используют охлаждающий воздух, поступающий от компрессора между камерой сгорания и внешним кожухом двигателя.В лопатках ротора турбины, дисках и внутренних стенках проточной части турбины используется воздух, отбираемый от компрессора через внутренние каналы. Поскольку статоры (или направляющие лопатки сопла) появляются перед первым рядом вращающихся лопаток, статоры первой ступени подвергаются самым высоким температурам, в том числе локальным горячим точкам от близлежащей камеры сгорания. Затем температура на первой ступени ротора несколько снижается за счет разбавления газов охлаждающим воздухом, эффектов относительной скорости и отбора мощности (за счет расширения газа, вызывающего падение температуры) из турбины.Таким образом, температура снижается через каждый ряд лопаток.

 

Рис. 1. Система внутренних каналов охлаждения турбины (2)

Рис. 2. Подробные пути охлаждения турбины для ступеней статора и ротора (3)

 

Законы термодинамики требуют, чтобы из-за неэффективности сгорания в камере сгорания происходила потеря давления. Это означает, что основное давление на первом ряду статоров в турбине сразу после камеры сгорания будет ниже, чем на выходе из последней ступени компрессора.Именно эта разница давлений используется для подачи охлаждающего воздуха через внутренние проходы в статоры и лопатки. В этом отношении улучшения в конструкции камеры сгорания за последние годы были как преимуществом, так и недостатком для инженеров по охлаждению. Улучшения в конструкции камеры сгорания привели к снижению потерь давления в компрессоре, так что теперь имеется больше силы для подачи отбираемого воздуха к более горячим частям задней части двигателя. С другой стороны, с увеличением степени сжатия воздух внутри компрессора, естественно, достигает более высоких температур на выходе (сегодня около 900K !!! до сгорания [1]), уменьшая воздействие охлаждающего воздуха на лопатки турбины.Кроме того, охлаждающий воздух является дорогостоящим с точки зрения эффективности, так как работа со сжатой жидкостью была выполнена, и в идеале мы хотели бы «расходовать» как можно меньше на цели вторичного охлаждения. Как и в большинстве случаев, необходимо найти компромисс между выходной мощностью и сроком службы турбины.

 

Рис. 3. Эволюция технологии охлаждения лопаток турбин (4)

 

Рис. 3 иллюстрирует эволюцию охлаждения лопаток турбин за последние десятилетия. На заре струйной эры широко использовалось конвекционное охлаждение, где вращающаяся лопасть действует как одноходовой теплообменник с поперечным потоком.Это означает, что отбираемый сжатый воздух течет радиально  через охлаждающие каналы в одном направлении от корня к кончику под действием разности давлений и центробежных сил, тем самым отводя тепло, конвекционное к лопасти от основных газов от аксиально . Улучшения в современной технологии производства означают, что теперь можно создать змеевидный лабиринт охлаждающих каналов внутри лопасти, превращая систему в многоходовой теплообменник с более высокими возможностями охлаждения.Как правило, эти проходы также имеют внутренние ребра и ребра для увеличения внутренней площади, доступной для охлаждения. Кроме того, охлаждающий воздух также подается через крошечные отверстия на поверхность аэродинамического профиля лопасти, особенно вблизи передней кромки. В идеальном случае охлаждающий воздух выходит с низкой скоростью, образуя защитную охлаждающую пленку вокруг лезвия, отсюда и название  пленочное охлаждение .

 

Рис. 4. Отверстия пленочного охлаждения лопаток турбины (5)

Общие принципы охлаждения, изложенные выше, могут быть расширены и объединены в различные методы охлаждения.Были проведены некоторые исследования экзотических методов для дисков турбин, таких как использование форсунок предварительного завихрения для завихрения охлаждающего воздуха в направлении вращающихся дисков. Увеличение кинетической энергии снижает эффективную температуру воздуха при его поступлении в каналы охлаждения лопаток. Однако потоковые и тепловые структуры, возникающие в этих системах, вызывают сложные центростремительные и кориолисовы ускорения, приводящие к ускорениям, превышающим 10 000g! [1] с циклоническими и антициклоническими течениями, которые очень трудно точно смоделировать.

 

Каталожные номера

(1) Роллс-Ройс (1996 г.). Реактивный двигатель. Технические публикации Rolls Royce; 5-е изд. издание

(2) http://www.aircraftenginedesign.com/pictures/Jumo004B.GIF

(3) http://2.bp.blogspot.com/-_WUOXSjMAq8/Tw1oj9VtXOI/AAAAAAAAABkE/CprbcSy0S18/s1600/31.JPG

(4) http://3.bp.blogspot.com/-KYC-Nn3g5Bs/Tw1nPRsciJI/AAAAAAAAABj0/zxhO5lKAXhQ/s1600/29.JPG

(5) http://d2n4wb9orp1vta.cloudfront.net/resources/images/cdn/cms/MMS_0313_RT_turbine-blade.jpg

(6) http://www.bestinnovativesource.com/wp-content/uploads/2013/02/Turbine-balde-cooling-method.jpg

Нравится:

Нравится Загрузка…

Похожие сообщения

Влияние охлаждения воздуха на входе на КПД газовой турбины

Газовые турбины сжигают топливо и воздух для выделения значительного количества тепла. Образовавшиеся выхлопные газы вращают лопасти ротора турбины и создают мощность. Жизненно важно поддерживать точные условия, чтобы обеспечить постоянное протекание этой реакции без чрезмерной нагрузки на систему турбины, включая компрессор.Из двух необходимых элементов, топлива и воздуха, в этой статье речь пойдет о впускном воздухе и о том, как системы его подают; а именно, он будет определять влияние охлаждения впускного воздуха на эффективность газовой турбины. Читайте дальше, чтобы узнать больше о том, как охлаждение влияет на эффективность, и о различных методах охлаждения на входе.

Почему более холодный воздух повышает эффективность газовой турбины

Более холодный воздух приводит к более высокой эффективности газовой турбины в первую очередь из-за его более высокой плотности или концентрации, чем у горячего воздуха.В общем, кинетическая энергия заставляет молекулы нагретого воздуха двигаться больше, чем более холодные молекулы, которые движутся с меньшей скоростью. В результате нагретые молекулы удаляются друг от друга, в то время как более холодные молекулы воздуха с большей готовностью остаются вместе, по определению становясь более плотными, чем горячий воздух. Впускной воздух большего объема обеспечивает готовый и обильный источник воздуха для реакции горения.

Эффект нагретого воздуха

Газовые турбины зависят от температуры воздуха, окружающего турбинную установку.Если турбина работает в постоянно жарком районе или в середине лета и всасывает горячий воздух, вот что следует. Воздух на входе в турбину горячий и менее плотный, а это означает, что система впуска тратит больше энергии на забор необходимого количества воздуха для реакции. Кроме того, работа компрессора усложняется, потому что его работа заключается в том, чтобы по существу искусственно увеличить плотность воздуха, что требует большего от компрессора, когда нагретые молекулы воздуха поступают с низкой плотностью. Наконец, менее плотный воздух сокращает общее количество топлива, которое турбина может сжечь, что еще больше снижает эффективность выработки энергии.

Эффект охлажденного воздуха

С другой стороны, охлажденные молекулы воздуха устраняют эти проблемы. Более высокая плотность более холодного воздуха снижает энергию, которую система впуска использует для его прохождения через систему, поскольку объем воздуха обычно выше. Это требует меньше энергии от компрессора, компонента, который может значительно снизить общую эффективность системы, если он перегружен. Более плотный воздух также поддерживает равномерное соотношение воздух-топливо и обеспечивает достаточное количество воздуха для процесса сгорания.

Испарительное охлаждение

Связь испарительного охлаждения с потоотделением человека

Первым из нескольких методов охлаждения впускного воздуха и повышения эффективности турбины является испарительное охлаждение.Подумайте, как охлаждается ваше тело. Когда ваша собственная внутренняя температура повышается, это угрожает целостности ваших органов и определенных белков в вашем теле. Чтобы справиться с этим повышением температуры, ваша кожа выделяет пот на водной основе. Это уменьшает тепло, удаляя тепло вашего тела, когда пот испаряется или испаряется в газообразной форме.

Механизм испарительного охлаждения

Очень похоже на то, как ваше тело использует пот для охлаждения, испарительное охлаждение использует воду для охлаждения приточного воздуха на промышленном объекте.Конструкции испарительного охлаждения выпускают жидкую воду в среду, через которую входящий воздух направляется к компрессору. По мере прохождения приточного воздуха, особенно нагретого воздуха, эта влага испаряется и забирает часть тепловой энергии.

Химия испарительного охлаждения

Метод охлаждения требует изучения молекулярного уровня и объяснения химии испарения и термодинамики. Когда входящий воздух проходит над водой в среде, сравнительно высокая тепловая энергия в воздухе возбуждает и возбуждает молекулы воды.По мере того, как эти молекулы возбуждаются, они притягиваются и разрывают существующие водородные связи, а также преодолевают атмосферное давление, чтобы оставаться в среде. Эти высокоэнергетические молекулы испаряются и покидают среду, потому что они имеют значительно более высокую энергию, чем окружающие молекулы. В процессе эти испаряющиеся молекулы получают тепловую энергию от входящего воздуха, а также снижают общую энергию оставшихся молекул жидкой воды. Эти оставшиеся молекулы воды затем получают энергию от последующего всасываемого воздуха, а затем также испаряются.Эта последовательность приводит к удалению значительной энергии из всасываемого воздуха, охлаждению воздуха при испарении воды.

Пределы температуры смоченного термометра

Испарительное охлаждение эффективно снижает температуру воздуха на входе, но есть ограничение, основанное на так называемой температуре по влажному термометру. По сути, температура по влажному термометру — это не температура, измеренная из воздуха (то, что измеряет ваш домашний термостат), а температура, измеренная через влажную среду, такую ​​как ткань. Эта температура по влажному термометру всегда ниже температуры по сухому термометру.Поскольку испарительное охлаждение не является активным охлаждением, пределом того, насколько охлажденным может стать приточный воздух, является температура по влажному термометру, которая выше относительной точки росы.

Охлаждение

Испарительное охлаждение имеет температурные ограничения, а охлаждение — нет. Охлаждение может охлаждать ниже точки росы, потому что оно не зависит от испарения влаги. Возникающая в результате конденсация не является механизмом охлаждения — это побочный продукт охлаждения, который увеличивает общее потребление вспомогательной энергии системой.

Механизм охлаждения

Функции охлаждения за счет пропускания входящего воздуха через охлаждающие змеевики. Тепловая энергия передается из воздуха в эти змеевики. Эффективность воздушного охлаждения максимальна перед точкой конденсации, когда тепловая энергия передается от молекул воздуха к теплоносителю змеевиков. Как только охлаждение проходит точку конденсации, процесс «проигрывает» охлаждение процессу конденсации. В то время как чиллеры могут охлаждать ниже относительной точки росы, на многих предприятиях предусмотрены средства контроля для предотвращения замерзания системы.В целом, это охлаждение значительно охлаждает входящий воздух и максимизирует его плотность, чтобы облегчить работу компрессора и регулярно подавать воздух высокой плотности, чтобы сделать реакцию горения жизнеспособной.

Как условия окружающей среды влияют на испарительное охлаждение и охлаждение

Очевидно, что потребность в охлаждающих механизмах возрастает, когда всасываемый воздух горячий. Тем не менее, температура окружающей среды может измениться без особого предупреждения, и эти изменения означают, что ваша система охлаждения также нуждается в регулировке. При испарительном охлаждении при более высоких температурах воздуха требуется больше влаги, чтобы обеспечить бесперебойную работу процесса восстановления тепла.Кроме того, туманообразующие форсунки, которые непосредственно распыляют туманную влагу в систему в качестве варианта испарительного охлаждения, зависят от предсказуемого времени пребывания или времени, необходимого для испарения воды, чтобы защитить компрессор от поглощения влаги. Когда температура на входе снижается, это время пребывания может увеличиться, что может привести к воздействию влаги на компрессор. Что касается охлаждения, то воздух с высокой влажностью легче конденсируется в жидкую воду, что требует больше энергии от вспомогательных процессов, что снижает общий КПД турбины.

СВИ Динамика

Если у вас есть вопросы о влиянии охлаждения впускного воздуха на эффективность газовой турбины и о том, как ваша конкретная система работает или может быть улучшена, команда SVI Dynamic может помочь. Мы также предлагаем решения для других проблем, связанных с впускным воздухом, в том числе впускные глушители, снижающие шум, создаваемый при всасывании.

Охладитель редуктора и системы фильтрации

Ветряные турбины представляют собой сложные машины с множеством подсистем и компонентов. каждый компонент выполняет свою функцию и должен быть чрезвычайно надежным.Одной из причин выхода из строя узлов и целых турбин является перегрев. В этой статье мы обсуждаем методы охлаждения ветряных турбин, уделяя особое внимание охладителям редукторов и системам фильтрации.

Источники тепла в ветроустановке

Ветродвигатель состоит из механической и электрической частей. Механические части вращаются или иным образом перемещаются, соприкасаясь друг с другом. В результате возникает трение, которое нагревает соприкасающиеся поверхности. Что касается электрических деталей, то при прохождении тока через проводящую среду выделяется тепло.Тепловое излучение является формой потери энергии.

Как охлаждали ветряные турбины

Первые ветряные турбины не были большими и мощными и производили гораздо меньше тепла. Естественного воздушного охлаждения было достаточно, чтобы рассеять это тепло. Поскольку мощность турбин увеличилась, этого метода стало недостаточно. В настоящее время принудительное воздушное охлаждение и жидкостное охлаждение являются наиболее распространенными методами охлаждения. Раздел «Типы охлаждения» зависит от того, какую часть ветряной турбины необходимо охлаждать: гондолу, генератор, распределительный шкаф, башню, инвертор, трансформатор или редуктор.

Принудительное воздушное охлаждение

Простейшее воздушное охлаждение можно организовать с помощью датчиков, контролирующих температуру в ветрогенераторе, и системы управления, закрывающей и открывающей клапан. При достижении определенной температуры клапан открывается и происходит теплообмен с окружающей средой. Поскольку тепловыделение от отдельных компонентов может быть низким, система охлаждения усилена вентилятором.

Одними из преимуществ систем принудительного охлаждения являются простота конструкции, простота эксплуатации и обслуживания, а также относительно низкая стоимость.Следует отметить, что эффективность такого теплообмена зависит от окружающей среды (минусовая температура, жара, дождь и т.д.).

Охладитель редуктора значительно сложнее. В его состав входит трансмиссионное масло, которое не только смазывает поверхности трения, но и отводит тепло. Масло прокачивается через редуктор, где нагревается, а затем поступает в специальный теплообменник в верхней части гондолы. Теплообменник принудительно охлаждается воздухом. Холодное масло возвращается в редуктор для смазки и охлаждения.Количество таких циклов зависит от текущего состояния масла в коробке передач. Необходимость замены масла зависит от его предполагаемого срока службы (указанного производителем) и анализа лабораторных проб.

Поскольку в масле могут накапливаться частицы строительных материалов, влага и грязь, в охладителях коробки передач должны быть установлены фильтры. Фильтр защищает не только насос, но и редуктор.

Жидкостное охлаждение

Системы жидкостного охлаждения включают жидкую среду, воздушный теплообменник, насос, клапаны и органы управления.Такие системы охлаждения представляют собой замкнутые контуры. В качестве охлаждающей жидкости может использоваться вода или раствор этиленгликоля.

Охладитель редуктора GlobeCore и системы фильтрации

GlobeCore разрабатывает, производит и вводит в эксплуатацию охладитель редуктора и системы фильтрации по индивидуальному заказу.

Почему выгодно заказывать у GlobeCore :

  • работаем со всеми типами ветряков;
  • все требования заказчика учитываются на этапе проектирования;
  • все системы протестированы на нашем сайте;
  • бесплатная консультация.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.