迷宫式过滤与传统冷却的对比分析

迷宫式过滤冷却机构就像迷宫一样，气体只能通过预设的通道通过，迫使气体在有限高度条件下经过多次转折流动，这大幅增长了气体的流通距离，达到过滤降温、阻隔火焰的作用，气体流通路径如图4-15所示。如气体发生器输入端盖距壳体底面距离35 mm，产气药室高25 mm，壳体内径为φ75.5 mm，产气药室采用侧排式排气(药室排气孔位于药室壳体侧壁上端)。

图4-15　气体流通路径图

采用迷宫式过滤冷却机构，气体流通路径为

L 1=25+25+37.75+6+34+5+34=166.75(mm)(www.xing528.com)

若按照传统的直排式过滤方式，气体流通路径为

L2=25+37.75/2=43.75(mm)，L1/L2=3.81

迷宫式过滤冷却机构的气体流通路径是传统气体发生器的3.81倍，气体流通路径增加了280%。

迷宫式过滤冷却机构气体流动过程中，气体在一个预设的迷宫通道里，气体与几个吸热片上、下表面全部充分接触，气体在吸热片的有效吸热下得到了充分的降温，大大提高了气体的降温效果。吸热片的有效接触散热面积为S1=37.752×3.14×2+4.5×3.14×3×17+(12×3+3.5×3×2)×12+342×3.14×2=17613.7(mm2)。而传统过滤冷却方式是侧面开槽，气体直接从侧面槽穿过，气体与吸热器接触面积只有侧面槽的表面积，吸热器没有被利用上，这使得吸热器的吸热效果受到影响。若传统吸热器侧面槽12个，槽宽12mm、槽深3.5mm、吸热器高9mm、外径φ75mm，气体与传统吸热器接触面积为S2=(12×9+3.5×9×2)×12+342×3.14=5681.84(mm2)。显然，S1/S2≈3，即迷宫式过滤降温的散热面积是传统过滤方式的3倍，气体散热面积增加了200%。同时气体的流通路径增加了280%，使得气体的残渣和温度得到了充分的吸附和降低，大大提高了气体的过滤降温效果。