Для решения проблемы невозможности совместного обеспечения прочности и эффективного теплообмена в новой твердотельной системе охлаждения с прессованным зажимом предлагается конструкция трубки теплообмена с композитными ребрами из углеродного волокна, а также создаётся соответствующая модель имитации системы охлаждения с прессованным зажимом. В исследовании выбран высокотеплопроводящий прессованный композит эвтектических материалов NPG_0.75-TMP_0.25-20%EG, на основе мультифизического метода конечных элементов построена модель имитации, а состояние фазового перехода прессованного зажима вычислительного элемента анализируется для решения адиабатической температурной вариации. По сравнению с традиционными алюминиевыми трубками теплообмена, данный композитный ребристый теплообменник снижает массу и тепловую емкость несущей конструкции на 95%, увеличивает площадь теплообмена в 2,5 раза и уменьшает тепловое сопротивление на 52%, что обеспечивает значительное повышение эффективности теплообмена при соблюдении требований по нагрузке, уменьшает негативное влияние тепловой емкости несущей конструкции на температурные изменения и ускоряет достижение стационарного состояния системы. Дополнительно исследовано влияние циклического периода, скорости теплоносителя и рабочей температурной зоны на коэффициент производительности (COP) системы, оптимальные условия работы — период цикла 10 с, скорость теплоносителя 0.5 м/с. Исследование предоставляет теоретические рекомендации для комплексного улучшения силово-тепловых характеристик и оптимизации работы твердотельной системы охлаждения с прессованным зажимом.

Охлаждение с прессованным зажимом;Мультифизическое моделирование;Усиление углеродным волокном;Композитный эвтектический материал