教您怎么计算散热器功率和效率

发布日期:2019-3-13 11:46:50 信息来源:本站原创
设计构思好一块儿散热片后,怎样应该了解此散热器的速率,怎样测算散热器的输出功率,始终是设计师的1个难点。文中将按实际上具体情况,利用仿真技术来作答处置类似现象。
***先把散热器高效率界定如下图所示
 
理想化制热量: 散热器传热系数为零,即传热系数趋于无穷大时, 散热器随处溫度相同,散热器的制热量。
 
具体制热量:
 
但实际上,人们的做散热片时,以便装配工艺,以便外型与造型设计等,得做得很繁杂,真实要解方程,没有那样易如反掌的事,如下图所示图1的具体商品, 求它的散热生产率,用基本办法或实验室办法全部都是好难的,下边详细介绍这种根据热仿真模拟求解Q1,为此获得散热器高效率与输出功率。
 
图1
起动ANSYS,对铝合金型材的原材料传热系数设237.5,设定为动态性主要参数P,如图2
 
图2
对cpuU表面设定为55度,(实际上CPU核心内容溫度应在65度上下),如图所示3
 
室内环境对流换热系数为3 w/m2.K ,工作温度为25,均设定为动态性插入主要参数P,如图4
 
图4
模型仿真后的温度场結果如图所示5,图6
 
图5
    设定Reaction Probe 輸出,选取对流传热边界线,它是求解电功率是重要环节;所示6
 
模拟仿真获得散热器输出功率为10.535W,对输出功率参数值也设定为静态輸出結果。
退回去业务组PROJETC,如图所示7
 
图7
双击鼠标parameters,按图8对P1,P2,P3,P7键入不一样的值,在这里对传热系数键入2.37e10,为1个大数,即表达无穷大,λ→∞,
 
图8
历经艰难时间段自动更新估算后,如图所示8 都可以看见输出阻抗結果。后面按不一样的边界条件,对功率开展比照测算速率。
由3、4行知道,当传热系数237.5,***大溫度55度,对流换热系数3,室内温度25度时散热器速率为:
 
由5、6行看得出,当传热系数237.5,***大环境温度55度,对流换热系数3,室内温度30度时热管散热器效率为:
 
 
由7、8行看得出,当传热系数237.5,***大环境温度75度,对流换热系数3,工作温度30度时散热器高效率为:
 
报告1:η1=η2=η3,得出结论热管散热高效率与散热器的***大溫度、工作温度不相干。
由9、8行看得出,当热导率110,***大溫度75度,对流换热系数3,室内温度30度时散热器高效率为:
 
依据2:η4<η1,表明传热系数越小(110<237.5),高效率越低。
还可以了解为,当热导率缩小,散热器传热系数扩大,即散热器的发热量不匀称,造成热管散热高效率越来越低,故散热器要尽可能选传热系数高的原材料。
 由9、8行看得出,当传热系数237.5,***大溫度55度,对流换热系数10,工作温度30度时散热器高效率为:
 
依据3:η5<η1,
表明对流换热系数越高(10>3), 散热器的散热高效率反倒越低。
这依据有点儿令人费解,对流换热系数越高,表达热管散热越来越快,与时间段相关;在这,散热器的高效率界定是具体制热量与理想化散热量的比率,科学研究的是稳态散热深入分析, 时长不相干的 ,还可以那样来了解,当对对流换热系数扩大时,散热器自身还错过了开展溫度遍布匀称,发热量即马上被气体带去,散热器温度场匀称性越差,故散热器自身的高效率越来越低。
小结:
 
再看来散热器的电功率:
根据相比还可以发觉:
依据4:工作温度上升,输出功率下降。
依据5:***大环境温度上升、传热系数变大、对流换热系数扩大,散热器输出功率升高。
 根据热模拟仿真来求解散热器的输出功率与高效率,是这种简易、经济发展、好用的方式,对散热器的初期开发设计与设计构思、应用环境分折具备关键的指导作用。

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