[發明專利]CT探測器總成散熱裝置及其設計方法

有效

• 申請號: 202110683391.1
• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113438862B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 張宇;馬興江;金堅誠
• 申請（專利權）人: 明峰醫療系統股份有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 周希良

1.CT探測器總成散熱裝置，包括CT探測器，所述CT探測器內設有若干個探測器模塊，其特征在于，還包括送風機、靜壓箱和與探測器模塊數量相同的送風歧管；所述送風機的送風口正對靜壓箱；所述送風歧管的進風口與靜壓箱連通；所述送風歧管的出風口均正對探測器模塊；所述送風歧管與探測器模塊一一對應；各個送風歧管的進風口面積相同；

除最長的送風歧管外，其余各個送風歧管的管路內均設有一段用于平衡風道沿程風壓損失的頸縮風道；所述頸縮風道用于使各個送風歧管中的風壓損失相同。

2.根據權利要求1所述的CT探測器總成散熱裝置，其特征在于，所述靜壓箱內設有過濾網。

3.基于權利要求1所述的CT探測器總成散熱裝置的設計方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，計算氣流在各個送風歧管上的沿程氣壓損失，獲得各個送風歧管管道內的沿程阻力值；

S2，計算各個送風歧管內頸縮風道處的氣壓損失，獲得各個送風歧管內頸縮處的壓強損失值；

S3，根據步驟S1和步驟S2中獲得的各個送風歧管管道內的沿程阻力值以及各個送風歧管內頸縮處的壓強損失值，計算各個送風歧管內頸縮風道處的直徑；

S4，根據步驟S3中獲得的各個送風歧管內頸縮風道處的直徑數值，完成CT探測器總成散熱裝置的設計。

4.根據權利要求3所述的CT探測器總成散熱裝置的設計方法，其特征在于，步驟S1還包括如下步驟：

S11，計算雷諾數Re，

其中，ρ為空氣密度，單位KG/M²；V為風速，單位為M²；d為送風歧管的直徑，單位為M；η為空氣動力粘性系數；

S12，查閱莫迪圖，到莫迪圖上查閱對應橫坐標，查表“管道的管壁絕對粗糙度△”，除以送風歧管直徑d，計算△/d，所述△/d的值對應著莫迪圖的右邊縱坐標和莫迪圖區域中央的曲線；由步驟S11中獲得的橫坐標雷諾數Re以及右邊縱坐標△/d，對應確定莫迪圖區域中央曲線上的一個點，所述點對應著莫迪圖左邊縱坐標的沿程阻力系數λ；

S13，根據公式計算各個送風歧管管道內的沿程阻力值；

其中，λ為步驟S12中獲得的空氣在管道內的沿程阻力系數，V為風速，ρ為空氣密度，D為送風歧管的直徑，L為送風歧管的長度。

5.根據權利要求4所述的CT探測器總成散熱裝置的設計方法，其特征在于，步驟S2還包括如下步驟：

S21，由于氣流經過各個送風歧管內頸縮風道處，根據伯努利方程：

其中，p₁為氣流經過送風歧管內頸縮風道處前的點A的壓強，p₂為氣流經過送風歧管內頸縮風道處的點B的壓強，V₁和V₂分別為氣流中點A和點B處對應的流速，γ表示單位體積空氣的重力，γ＝ρg，ρ為空氣密度，g為重力加速度，z₁和z₂均為常量；

S22，根據步驟S21的伯努利方程，得到送風歧管內變徑的局部損失為：

由于，點A和點B處經過截面的風量一致，得到：

V₁A_a＝V₂A_b

其中，A_a為點A處的截面積，A_b點B處的截面積；

S23，考慮到A_a和A_b截面之間的距離較短，則不計側表面上的表面力，于是得到動量方程為：

P₁A_b-P₂A_b＝ρV₂A_b(V₁-V₂)

將動量方程和連續方程帶入，得到各個送風歧管的頸縮風道處的壓強損失為△P_x＝P₁-P₂＝ρV₂(V₁-V₂)，

其中，最長的送風歧管不設置頸縮風道，所以最長送風歧管總的氣壓損失為P＝△P_M，即

6.根據權利要求5所述的CT探測器總成散熱裝置的設計方法，其特征在于，步驟S3還包括如下步驟：

S31，設定送風歧管的風道長度由長到短分別為L₁，L₂，L₃，L₄，……L_n；各個送風歧管非頸縮風道處的直徑為D₁，其中，最長的送風歧管不設置頸縮風道；則第2至第n送風歧管的頸縮風道處的直徑為D₂，D₃，D₄，……，D_n，并得到各風道頸縮處的截面積為

S32，令各個送風歧管的頸縮風道處的壓強損失和管道內的沿程阻力損失相加和相等，即P_n＝△P_xn+△P_Mn相等；由于第一段最長的送風歧管不設置頸縮風道，則△P_x1＝0；

S33，令P₁＝P₂＝P₃……＝P_n，

最終得到，當時，第n段送風歧管內的壓力損益與第1段送風歧管內的相同；

S34，將L₁，L_n，D₁，V₂帶入公式即可算出對應的D_n值。