教您怎么計(jì)算散熱器功率和效率
發(fā)布日期：2019-3-13 11:46:50 信息來源：本站原創(chuàng)
設(shè)計(jì)構(gòu)思好一塊兒散熱片后，怎樣應(yīng)該了解此散熱器的速率，怎樣測算散熱器的輸出功率，始終是設(shè)計(jì)師的1個(gè)難點(diǎn)。文中將按實(shí)際上具體情況，利用仿真技術(shù)來作答處置類似現(xiàn)象。
***先把散熱器高效率界定如下圖所示
理想化制熱量： 散熱器傳熱系數(shù)為零，即傳熱系數(shù)趨于無窮大時(shí)， 散熱器隨處溫度相同，散熱器的制熱量。
具體制熱量：
但實(shí)際上，人們的做散熱片時(shí)，以便裝配工藝，以便外型與造型設(shè)計(jì)等，得做得很繁雜，真實(shí)要解方程，沒有那樣易如反掌的事，如下圖所示圖1的具體商品， 求它的散熱生產(chǎn)率，用基本辦法或?qū)嶒?yàn)室辦法全部都是好難的，下邊詳細(xì)介紹這種根據(jù)熱仿真模擬求解Q1，為此獲得散熱器高效率與輸出功率。
圖1
起動ＡＮＳＹＳ，對鋁合金型材的原材料傳熱系數(shù)設(shè)237.5，設(shè)定為動態(tài)性主要參數(shù)P，如圖2
圖2
對cpuU表面設(shè)定為55度，（實(shí)際上CPU核心內(nèi)容溫度應(yīng)在65度上下），如圖所示3
室內(nèi)環(huán)境對流換熱系數(shù)為3 w/m2.K ，工作溫度為25，均設(shè)定為動態(tài)性插入主要參數(shù)P,如圖4
圖4
模型仿真后的溫度場結(jié)果如圖所示5，圖6
圖5
設(shè)定Reaction Probe 輸出,選取對流傳熱邊界線，它是求解電功率是重要環(huán)節(jié)；所示6
模擬仿真獲得散熱器輸出功率為10.535W，對輸出功率參數(shù)值也設(shè)定為靜態(tài)輸出結(jié)果。
退回去業(yè)務(wù)組PROJETC，如圖所示7
圖7
雙擊鼠標(biāo)parameters,按圖8對P1,P2,P3,P7鍵入不一樣的值，在這里對傳熱系數(shù)鍵入2.37e10，為1個(gè)大數(shù)，即表達(dá)無窮大，λ→∞，
圖8
歷經(jīng)艱難時(shí)間段自動更新估算后，如圖所示8 都可以看見輸出阻抗結(jié)果。后面按不一樣的邊界條件，對功率開展比照測算速率。
由3、4行知道，當(dāng)傳熱系數(shù)237.5，***大溫度55度，對流換熱系數(shù)3，室內(nèi)溫度25度時(shí)散熱器速率為：
由5、6行看得出，當(dāng)傳熱系數(shù)237.5，***大環(huán)境溫度55度，對流換熱系數(shù)3，室內(nèi)溫度30度時(shí)熱管散熱器效率為：
由7、8行看得出，當(dāng)傳熱系數(shù)237.5，***大環(huán)境溫度75度，對流換熱系數(shù)3，工作溫度30度時(shí)散熱器高效率為：
報(bào)告1：η1=η2=η3，得出結(jié)論熱管散熱高效率與散熱器的***大溫度、工作溫度不相干。
由9、8行看得出，當(dāng)熱導(dǎo)率110，***大溫度75度，對流換熱系數(shù)3，室內(nèi)溫度30度時(shí)散熱器高效率為：
依據(jù)2：η4<η1，表明傳熱系數(shù)越小（110<237.5），高效率越低。
還可以了解為，當(dāng)熱導(dǎo)率縮小，散熱器傳熱系數(shù)擴(kuò)大，即散熱器的發(fā)熱量不勻稱，造成熱管散熱高效率越來越低，故散熱器要盡可能選傳熱系數(shù)高的原材料。
由9、8行看得出，當(dāng)傳熱系數(shù)237.5，***大溫度55度，對流換熱系數(shù)10，工作溫度30度時(shí)散熱器高效率為：
依據(jù)3：η5<η1，
表明對流換熱系數(shù)越高（10>3）， 散熱器的散熱高效率反倒越低。
這依據(jù)有點(diǎn)兒令人費(fèi)解，對流換熱系數(shù)越高，表達(dá)熱管散熱越來越快，與時(shí)間段相關(guān)；在這，散熱器的高效率界定是具體制熱量與理想化散熱量的比率，科學(xué)研究的是穩(wěn)態(tài)散熱深入分析， 時(shí)長不相干的 ，還可以那樣來了解，當(dāng)對對流換熱系數(shù)擴(kuò)大時(shí)，散熱器自身還錯過了開展溫度遍布勻稱，發(fā)熱量即馬上被氣體帶去，散熱器溫度場勻稱性越差，故散熱器自身的高效率越來越低。
小結(jié)：
再看來散熱器的電功率：
根據(jù)相比還可以發(fā)覺：
依據(jù)4：工作溫度上升，輸出功率下降。
依據(jù)5：***大環(huán)境溫度上升、傳熱系數(shù)變大、對流換熱系數(shù)擴(kuò)大，散熱器輸出功率升高。
根據(jù)熱模擬仿真來求解散熱器的輸出功率與高效率，是這種簡易、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、好用的方式，對散熱器的初期開發(fā)設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)構(gòu)思、應(yīng)用環(huán)境分折具備關(guān)鍵的指導(dǎo)作用。
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