电子散热设计基础理论
科学小报内容-运动会加油稿100字
电子散热设计基础理论
内 容
第一节
概述 1
第二节 热传导
1
第三节 热辐射 7
第四节 热对流
第五节
影响对流换热的因素
5.1 流体运动产生的原因
5.2
流动状态的影响
5.3 流体物性的影响
5.4 温度因素的影响
5.5
几何因素的影响
5.6 其他
第六节 复合换热
第七节
模拟分析软件ICEPAK在传热设计中的应用
附件1, ICEPAK在传热设计中的应用举例
8
11
20
22
传热设计基础理论
电子散热设计基础理论
第一节 概 述
传热现象在自然界普遍存在,有
温差的地方就会有热量传递发生。具体到在
工程技术领域中,掌握传热体系内的传热量和温度分布最具有
实际意义。一般来
说,对于无内热源的稳定传热过程,传热量(Q或q)和传热温差⊿t的关系可表示为下列一般形式:
Q=qF=⊿t R W
或 q=QF=⊿tr Wm
2
式中Q亦称热流量。q亦称热流率或热流密度,⊿t[℃]亦称传热推动力,F[m
2
]
为传热面积,R[℃W]为热阻,r =RF[m
2
. ℃W]称单位面积热阻.
传热的基本方式有传导、辐射和对流三种,但实际换热过程往往是以一种形式
为主的复合换热方
式。下面,结合实践经验,对这几种理论分别加以阐述。
第二节 热 传 导
同一物体内部或互相接触的物体之间,当温度
不同但没有相对的宏观位移时的传热方式叫热传导
或导热。微观来看,气体导热基于分子或原子的彼
此碰撞;液体和非导电固体导热的机理是分子或原
子振动产生的弹性波作用;而金属导热则主要靠自
由电子的扩散传播能量
[s]
。其微观现象如(图2-1)
热源
所示,
从图中可以看出,热传导是热量从高温部分
图
(图示最红色)往低温部分均匀传递,温度随之降低。
2-1
热传导微观示意图
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传热设计基础理论
导热的基本规律是付立叶(r)定律:
式中 代表等温面
法向温度梯度,k[Wm℃]为导热系数,代表物质的导热能力,
各类物质的k值查附录1~8,一般情
况下大致为:
气体 0.01~0.6 Wm. ℃;
液体
0.01~0.7 Wm. ℃;
非导电固体 0.02~3.0 Wm. ℃;
金属 15~420 Wm. ℃;
绝热材料 <0.23 Wm. ℃;
同一物质的k值并非常量,通常受温度影响较大,但也与纯度、湿度和压力等有
关。
(1)单层平壁热传导
工程上常见的平壁导热属于一维稳定导热,由付立叶定律可导出下列式子:
如样品图所示,这两种散热器(图2-2 & 图2-3) 底部与发热源的传热方式一般
可简
化为单层平壁传热问题,我们在设计此类散热器也都会依照上述的传热理论。
我们现在常用做散热的材料
的k
值,铝或铝合金取228Wm℃;铜取386 Wm℃。
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图2-2
Heatsink
图2-3 CPU
Cooler
传热设计基础理论
t
(2)多层平壁热传导(图2-4)
根据付立叶定律:
式中t
1
…t
x+1
代表各层壁面温度,
δ
i
及R
ki
分别
代表第i层的壁厚和导
热热阻,各层传热面积F i =F均相同,
代表n层平壁的总导热热阻。
这一理论在实际应用中,以铜铝结合散热器的传热问题具有代表性,如样品(图
2-5)所示:
图
2-5
铜铝结合散热器
此散热器,结合铜吸热快和铝散热快的优点,在应用中具有良好的散热效果。
(3)单层圆筒壁热传导
根据付立叶公式:
圆筒壁导热也可按它展开的平壁导热来处理,即:
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t
1
图2-4
多层平壁热传
t
i
Q
t
n
传热设计基础理论
以上式中δ=(d
2
-d
1
)2[m]为壁厚
,
,
d
1
,d
2,
分别
为内径,外径及平均直
径,l[m]为长度,φ
1
=f(d
1
d2
)称形状系数,见图2-6。
1.08
1.16
1.03
ф
i
1.24
23456
1.20
1.04
1.12
1.02
(4)多层圆筒壁热传导(图2-7)
根据付立叶定律:
或处理为
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1.04
1.00
1.0
1.01
1.21.41.61.8
1.0
0
2.0
图2-6 形状系数
d
2
d
1
传热设计基础理论
以上式中d
i
,d
i+1
,
分别为第i层的内径,外径和平均直径,φ
i
为第i层的形
状系数,其它符号同前。
图2-7 多层圆筒壁
t
1
r
1<
br>r
2
r
3
r
4
t
2
t
3<
br>k
1
k
2
k
3
r
t
4
t<
br>由于圆筒壁面内外各层传热面积不同,因而计算热流密度时应区别开来,即:
以内表面积为基准时 q
1
=Qπd
1
l;
以外表面积为基准时 q
2
=Qπd
2
l;
近
年来,随着具有热超导体美誉的热管技术的发展,热管传热技术已经在各
种工程实践中得到了广泛的应用
。下图(图 2-8)给出的是热管内部结构,以及热管
传热的微观现象。在热管的蒸发端,热量经管壁
传入毛细管构造,并使液态工作
介质受热蒸发为气体,携带大量的气相潜热,通过管内压力差自然对流到
热管的
冷凝端。在冷凝端,由于温度低于工作介质的露点,气相工作介质便凝结为液态,
再通过
内壁的毛细管结构回流到蒸发端,如此循环工作。
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传热设计基础理论
蒸发端:液体受热相变为气体,携带潜热对流到冷凝端
冷凝端:气体放热相变为液体,回流到蒸发端
Heat In
Heat out
毛细管结构
图2-8
热管结构以及微观传热现象
图2-9
图2-10
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传热设计基础理论
上图(
图2-9)、(图2-10)产品,都是热管和Fin结合实例,其中( 图2-9)产品
应用在1U
服务器散热器,(图2-10 )产品应用在大型通讯用基站散热模组。这些
产品利用热管的特性,把热
源的热量快速的从热源带出,再利用多Fin把热量散发
掉,从而达到快速降温效果。
第三节
热 辐 射
物体通过电磁波传播能量的过程叫辐射,热辐射则专指波长为0.1~100μm的
热射线在空间传播能量的现象。任何物体均能不断地向外界发射辐射能同时也接
受来自周围物体的辐射
能。物体把热能以电磁波形式发射出去,接受这种电磁波的
物体又将其转变为热能,两物体间的辐射换热
为相互辐射热量的差额。热辐射不
需要媒介质并伴随着能量形式的转化是辐射换热的特点。辐射能可以在
真空中、
少数透明固体和气体中传播,在大多数固、液体中无法传播,而在其表面被吸收
或反射
;热射线通过含有多原子
气体的气层时,可在透过气层厚
度时被逐步吸收。其微观过程如左
图(图3-1)所示: 热源
图3-1
热辐射微观示意图
利用热辐射最典型的例子莫过于微波炉的发热原理。我们现
在的散热器,
其实都有热辐射发生。散热器在吸收了热量后,都会自动的往周围空气中辐射热,
如果没有对流空气的热交换,这种辐射现象比较缓慢。
热辐射的主要规律是斯蒂芬-
波尔兹曼(Stefan-Boltzmann)定律(四次方定
律):
或
式中E
0
和E为黑体和实际物体的辐射力,
T[K]为绝对温度,б
0
=5.67×
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传热设计基础理论
10
-8
Wm
2
K4
或4.88×10
-8
kcalm
2
.h.K
4,
称为黑体的辐射常数,实际物体的黑度
ε=EE
0
,物体表面的黑度由实验测定,
它取决于物质种类、物体表面的状况
和温度。根据辐射基本定律,两个相
T
2
T
1
A
E
0
距很近但温度不同的平行板间的辐射
换热(图3-2),当其中之一为黑体时
可表示为:
图3-2
平行平板间的辐射换热
式中T
1
和T
2
为黑体1和实际物
体2的绝对温度,A和ε为2的吸收率和黑度,
工程材料多属漫灰体,A等于同温度下的ε值。
第四节 热 对 流
由于流体各部分宏观位移引起的热量转移现象称为热对流。
流体内部存在温度差从而存在密度差,在体积力(浮升力等)作用下所产生
的热对流称自然对流
,如下图(图4-1)所示:
图4-1自然对流示意图
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页
(
1
-
A
)
E
0
传热
设计基础理论
而借助于机械外力(泵或风机等)推动的热对流称强制对流,如下图(图4-2)所
示:
图4-2强制对流示意图
当流体内部温度分布不均匀时必然要发生导热,因此,热
对流总是伴随着流
体的导热。其微观过程如下图(图4-3)所示:
图4-3 强制对流微观示意图
流体流过温度
不同的固体壁面时的传热过程称对流换热,对流换热在工程上
(如换热器中)最具实际意义。边界层理论
和实践证明,由于流体的粘性作用,
在壁面处存在一个具有速度梯度的速度边界层(图4-4),同时存
在一个具有温度
梯度的热边界层,即使是湍流,总还是存在一个紧贴壁面的层流底层。层流底层
内垂直于壁面方向的传热只能靠导热,而层流底层以外则主要靠热对流,因此,
对流换热是集导热和热对
流于一体的综合现象。对于流速不高的高温多原子气体,
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传热设计基础理论
辐射换热占相当比重,不能随便忽略。
x=0
层流段<
br>过渡段
湍流区
C
x
ω
x
δ
B
Ax
0
x
图4-4纵掠平板层时边界层的发展
A、层流底层B、缓冲层C、湍流层
对流换热量通常用牛顿()冷却定律计算:
Q=hF⊿t (1-9)
式中⊿t [℃]为壁面温度与流体温度之差
;对流换热系数h是对流换热强度的
集中指标,它与物性、流动及几何条件等因素有关。h值的大致范围
如表4-1所示:
表4-1对流换热系数大致范围Wm
2
℃
空气自然对流 5~50
气体强制对流 15~300
水自然对流
200~1000
水强制对流 300~12000
水沸腾 2500~45000
高压水蒸汽强制对流 500~3500
水蒸汽凝结 5000~100000
有机蒸汽凝结 500~25000
油强制对流 50~1700
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传热设计基础理论
第五节 影响热对流的因素
一般地,工程上广为应用的换热和散热设备,其器壁一侧或两侧与不同温度
的流体相接触,传热过程主要
依靠对流换热,因此掌握对流换热的机理和影响
因素,对于换热设备的设计、计算、强化和改进是十分重
要的。对流换热受流
体导热和热对流的综合作用,同时受到流体导热和对流规律的支配。由于流体
的粘性作用,贴壁流体流速为零,壁面和流体间的传热只能靠导热,根据付立
叶定律:
这个热量也就是对流换热量,把上式代入牛顿冷却定律式(1-9)可解出对流换
热系数的表达
式
该式说明,h 与k、⊿t以及贴壁层的温度梯度( )有关
,当h和⊿t一定时,
h仅取决于 ,热边界层越薄, 越大,换热强度也越大。而热边
界层温
度梯度或厚度与流体的流动状况、物性、温度和壁面几何状况等许多因素有关,
分述如后
。
5.1、流体运动产生的原因
自然对流和强制对流由于起因不同因而具有不同的流动和换热规律。
强制对流速度决定于外力
所产生的压差、流道阻力和流体性质等,因而换热
强度与决定流动状态的雷诺(ds)数Re和无因次物
性准数普朗特
(l)数Pr密切相关,如CPU Cooler、VGA Cooler等散热产品,都
是利用
风机的动力来加强产品与周围空气的换热效率的,参看产品图片(图5-1);自然对
流
速度除与物性有关外,与温差、空间大小、热面方位以及产生体积力的外力场
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页
传热设计基础理论
有极大关系,因而换热强度与Pr及代表浮升力的葛拉
晓夫(f)数Gr有关,
如Heatsink、Thermal Module等散热产品,都是利用产
品自身与周围空气的自然对
流来达到散热效果的,参看产品图片(图5-2)。
图5-2 Thermal Module
图5-1 CPU
Cooler
通常,强制对流换热强度比自然对流要大几倍乃至几十倍。上述三个无因次
准数的定义是:
其中,w[ms]为流速,L[m]为特征尺寸,⊿t[℃]为温差,ρ[kgm
3
]密度,g[ms
2
]
为重力加速度,c,[kJkg.℃]为比
热,β[1K]为体积膨胀系数,k为导热系数,μ[Pa.s]
为动力粘度,v=μρ[m
2
s]为运动粘度,α[m
2
s]为导温系数。
5.2、流动状态(或Re及流速)的影响
对流传热一般分为层流和湍流两种,它们的传热机理有本质不同。层流时(图
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传热设计基础理论
5-3),流体沿壁面分层流动,流线彼此平行
,在壁面法向不可能产生热对流而完全
靠分子扩散作用的导热;湍流时(图5-4)只有贴壁的层流底层
仍属导热,缓冲层
和湍流核心区存在着由湍流脉动作用引起的热对流。湍流脉动传递能量的能力比
分子扩散强得多,它使管道中心部分速(温)度布均匀,因而层流底层温度梯度
较大。因此,无论从贴
壁导热增强或远离壁面处热对流加强的角度看,湍流换热
的强度要比层流大得多。
进口段定型段
ωω
max
h
x
x
进口段
图5-3 流道内层流速度分布和局部换热系数
ω
ω
max
定型段
h
x
图5-4 流道内湍流速度分布和局部换热系数
流体力学证明,流动状态和边界
层厚度可由Re来决定。Re反映流体所受惯
性力和粘性力之比,Re越大,越容易激起湍流,层流底层
也越薄,对流换热强度
越大。
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x
传热设计基础理论
对于纵掠平板的强制流动: ,x
为至计算位置的板长。当Re
x
=8×10
4
~5
×10
6
时,层流转变为湍流,一般取Re
x
=5×10
5
作为流动状态的判
别值。边界层厚
度δ
x
与R
x
的关系为:
层流时,
湍流时,
对于管内强制流动:R
e
=wdv,d为管子内径。当Re
≤2100~2300时为层流,
Re≥10
4
时为湍流,2100~2300
时呈过渡状态。边界层的层流底层厚度为:
δ
t
=64.2dRe
78
流速
w也与Re有关。对于一定特征尺寸流道中流动的流体,流速越高,Re
越大,贴壁处的温度梯度也越大
,对流换热也越强。因此,尽管对流换热量是由
贴壁流体的导热量决定的,与流体流速还是有很大关系。
基于流动状态对对流换热的影响,我们在设计散热产品时也尽量从两个方面
来考虑加大对流换热
。一种是通过加大Re值来变层流为湍流,比如改变对流端截
面形状,或者改善板面的粗糙度等;另一种
就是加大流体流速,比如变自然对流
为强制对流,或者加大强制对流的强度等。
5.3、流体物性的影响
影响对流放热的主要物性参数有导热系数、粘度、密度、比热
、以及对自然对
流影响较大的体积膨胀系数。结合我们的散热产品,一般只用空气作为工作介质,
所以在产品设计时,仅考虑空气的各项物理参数。
1、 导热系数的影响
对流换热的热阻主要由边界层的导热热阻构成,导热系数k越大的流体传热能
力越强。
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传热设计基础理论
2、 粘度的影响
粘度μ大的流体以相同速度流过管道时较粘度小的Re低,因此δ或δt也较
厚,换热能力较低
。
3、 比热和密度的影响
ρc
p
,代表单位体积的热容量,ρc
p
越大,流体的携热能力越强,取走或带给
壁面的热量也越多,对流换热强度就越高。ρc<
br>p
在数值上等于流体的比热和密度的
乘积。
4、 体积膨胀系数的影响
在一定的受热条件和几何条件下,β值越大的流体产生的密度差越大,自然对
流的换热强度也越大。
5、 综合物性参数的影响
在分析物性参数影响时,还必须注意它们的联系和制约,某些综合
物性还具
有特殊的意义,例如,导温系数α、运动粘度ν以及它们的比值Pr。
α=kρc
p
[m
2
s],代表流体导热能力和蓄热能力之比,α
大意味着k大或ρc
p
小。k大导热快、降温速度快;ρc
p
小,流体升温所
需的热量少,有更多的剩余热
量在法向传播,热边界层将发展得更深。因而α又称为“分子热扩散系数”
,它影
响热边界层的厚度和温度分布。通常,α大的流体,截面温度分布均匀,贴壁处
温度梯度
减小,不利于对流换热。
ν=μρ[m
2
s],ν大的流体,在流道和流速一定的条
件下,比ν小者Re小、
流动边界层增厚。与具有温度梯度的热边界层厚度δ
t
反映热
量传播的深度一样,
具有速度的流动边界层厚度δ反映流体动量传播的深度。因此,ν又称为“分子动量扩散系数”,它影响动流边界层的厚度和速度分布。通常,ν大的流体,δ或
δ
b大,不利于对流换热。
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传热设计基础理论
Pr=μc
p
k=να,它是反映物性的无因次准数,也反映了对流换热中两种分子<
br>扩散速率之比,即两种边界层发展的关系。当Pr=1时,即ν=α,分子动量扩散
速率等于分子
热扩散速率,流动边界层与热边界层厚度相等,无因次速度分布曲
线与无因次温度分布曲线也正好一致(
图5-5),Pr越大,热扩散速率越小,流体
温度变化集中在壁面附近,贴壁处的温度梯度大。因此,
在Re一定时,Pr大的流
体对流换热强度较大。
5.4、温度因素影响
温度对于对流换热的影响表现在流体温度与壁面温度之差[⊿t,式(
1-14)],
物性参数随温度而改变数值,以及由于非定温流动过程中由温差引起的附加自然
对流等方面。
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层流底层
缓冲层
1.0
180
10
t
ω
t
r
l
ω
l
r
=
0
0.8
u
u
max
0.6
Pr=1<
br>0.1
0.01
0.4
0.001
0.2
Re =10000
d
0.0
0.00.20.40.6
YR=1-rR
0.81.0<
br>图5-5 流道内定型流动使得截面温度分布
R——流道半径 Y——离壁距离
传热设计基础理论
1、物性变化的影响
同一流体的物性参数值是随
温度变化的。在对流换热的计算中,修正温度
对物性的影响一般采用两种方法。其一是选用边界层平均温
度(或称膜平均温
度)t
m
作为定性温度的办法;其二是是在计算式中包括一个修正项
C
t
。
对于空气而言,温度对μ、ρ、κ值影响较大;其粘度随温度上升而加大
,
速度分布变化的畸变较为复杂,最好用绝对温度比修正,C
t
=(T
iT
w
)
m
,T
f
和
T
w
分别
为流体和壁面的绝对温度,气体被冷却时m=0,受热时m=0.55。
2、附加自然对流的影响 <
br>流体内部由于温度分布不均匀导致密度分布不均匀,从而存在附加的自然对
流,其结果使速度分布
或温度分布发生变化,进而对对流换热起到影响。
环流与纵向强制流动方向垂直,结果使流体依两股螺
旋线前进。环流方向在
受热和冷却时是相反的,但都使扰动增强,改变了定温层时的速度分布和径向传<
br>热全靠导热的情况,从而使传热加强。
5.5、几何因素的影响
几何因素包括流道长度或进口效应、流道断面形状及尺寸、表面状况、排列
方式等许多方面。
1、流道长度或进口效应的影响
当流体以均匀速度进入流道时,贴壁处流速降为零并形成具有
法向速度梯度
的边界层,边界层的厚度沿流动方向逐渐加厚(图4-4)。当边界层汇合于轴线保
持厚度不变,边界层的截面速度分布也定型不变(图5-3、图5-4),在此以前称
为未定型段或进
口段,在此以后称为定型段。定型前如属层流,定型后保持层流
状态不变,定型前如已达湍流,定型后也
是湍流。流动进口段长度x
0
的分析解(层
流)和实验结果(湍流)为:
第
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传热设计基础理论
层流
[21]
湍流
[22]
热边界厚度发展情况与流动边界层类似,也存在一个热进口段(x
t
),对于Pr>1
的工质x
t
>x
0
:
层流时
x
i
d≈
湍流时
x
t
d≈50
热边界层厚度在热进口段是不断
加厚的,换热系数是逐渐降低的。对于层流是单
调下降;对于湍流、层流段下降,达到过渡区后因涡流产
生而回升;无论层流或
湍流,达到定型段后,换热系数都不再变化。
2、流道截面形状和尺寸的影响
流体在流道内纵向流动时,由于不同断面形状使流体所受的扰动和边界
层
发展的条件不同,从而换热计算方法也不同。流道内空间的大小对自然对流的
影响是熟知的,
当空间很小时,较热的流体的上升运动与较冷的补充流体的下
降运动就要互相干扰,结果会使环流形状改
变,在特别狭小的密闭空间里,甚
至会使自然对流难以展开而接近导热的情况。
参看下图产品
(图5-6)。本款产品通过改善流道截面,变平行截面为扇形截面,
用以提高对流强度。
图5-6
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页
传热设计基础理论
3、传热面方位和布置的影响
对于自然对流
,传热面竖立或平置、平置时热面朝下或朝上所产生的流动
状态是不同的;对于强制对流,横向冲刷的扰
动大于纵向冲刷,不同角度横向
冲刷也有差异,以90度冲刷扰动最大。
下图的CPU
Cooler 散热器(图5-7),原始设计时风机放置在Heatsink顶部,
结果发现没有理想
的散热效果;然后改变放置方式为图示方向的侧向,结果发
现散热效果得到了显著的提高。
4、表面状况影响
表面状况包括表面粗糙度△、表面加工(开槽、螺纹等,亦称人工粗糙),
表面氧化及污垢等情况。粗糙表面具有较大的传热面积并对流体产生扰动。对
于层流及粗糙凸起
埋在层流底层下(△<δ)的湍流,△不可能激起湍流,因而
对换热过程影响较小,经验表明,只有△δ
b
≥8~9时才能见到粗糙度的显著影
响。一般来说,粗糙表面更易达到湍流,因而换
热强度较光滑通道大,但流动
阻力也大。
下图产品(图5-8),在沟道内采用人工粗糙方法,开槽于传热面上,从而也
第 19 页
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图5-7
传热设计基础理论
使散热效果明显改善。
5.6、其它
影响对流换热的其它因
素还有一些,例如沿流道的热流密度分布或温度分
布不同时,对换热会产生影响,某些解析方程都是针对
恒热流密度或恒壁温得
出的,因而有近似性。此外,流体有无相变发生的换热过程是有很大差别的,相变换热时,流体温度保持相应压力下的饱和温度不变,主要依靠潜热换热,
汽液两相流动也不同于
单相流动。
图5-8
第六节 复合换热
工程上的换热过程往往是两种或三种传热方式的复合。
下面,我们通过一款通讯基站用大型散
热模组一款产品(图6-1)的散热过程
来说明复合散热在工程实际中的应用。本款散热器主要有三部分
组成:热管(图
6-2)、散热片(图6-3)、热管和散热片之间的铆合铜环(6-4)。下面分析散
热
器的散热过程。
图6-1 大型散热模组
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传热设计基础理论
图6-2 热管 图6-3 散热片 图6-4 铜环 <
br>热源热量通过热传导方式,传给热管蒸发端,通过热管工作介质的相变,液
体变成气体,在热管内
部,产生热对流作用,热量往热管的冷凝端转移,在冷
凝端,热量再通过热传导方式,转移到散热片上,
然后通过散热片的辐射和空
气的自然对流,把热量最终散发到空气中。从中可以看出,本款产品在整个散
热过程中,传热的三种基本方式得以很好的结合利用。下图(图6-5)给出的本
产品的传热微
观现象,从此图中我们也可以清晰的看出复合传热在本产品的结
合作用。
图6-5
散热模组复合传热微观示意图
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传热设计基础理论
第七节 模拟分析软件ICEPAK在传热设计中的应用
通过上面传热基本理论,可以看到,一般地,任一换热产品的设计,都要
经过繁杂的工程计算与
分析,再根据计算结果做出样品,然后对样品进行试验
验证,来最终确定传热方案。整个过程,将耗费大
量的人力物力,且最终还不
敢保证得到满意的结果,从而造成产品的设计成本增加和设计周期拉长。 <
br>ICEPAK模拟分析软件的出现很好地解决了这个问题。本软件采用参数化
和模块化程序结构。
它把很多在传热设计时需要考虑的问题和工程计算与分析
都量化为方程式,嵌入程序中。在利用这个软件
进行换热产品设计时,只需把
我们确定下来的大致的传热方案和基本数据给出,它能帮助我们计算这个方
案
是否满足我们的散热要求,并且给出非常直观具体的分析结果,来帮助查找产
品设计缺陷,从
而帮助我们优化产品的最终设计。
具体应用参见附件1。
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热传设计基础理论 ——附件1
附件1:ICEPAK在传热设计中的应用举例
本附件是通过一款Thermal Modu
le产品(图F-1)运用ICEPAK设计开发过程
来说明ICEPAK在传热设计中的具体应用。
Thermal Module开发设计流程
运行ICEPAK,对模型分析
图F-1
客户要求
3G RF Amp
lifiers参数:TDP=75W,
=78℃,Tair=45℃,可用空间尺寸:
135
x250x60,只允许自然对流。
数据处理
初定参数:Base=246x130x8mm
Fin=50x4x0.8mm,60pcs.建立模型
建立模型
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模型分析
热传设计基础理论 ——附件1
结果分析
改善设计
确定模型
输入工程图
结果:0.56 ℃w
,=88.7℃>78℃
结论:初步设计结果不合格,改进设计
方案:加埋热管,使热源热量快速传出
运行ICEPAK,对模型分析
结果: 0.38℃w,=74.6<78℃
结论:设计满足要求,通过
方案:确定,输出模型和工程图
模型
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热传设计基础理论 ——附件1
(OVER)
从本例设计开发过程中,我们可以看到,利用ICEPAK软件,无需大量繁<
br>琐的工程计算和分析,就可以一目了然的看出在开发中的缺陷,从而找到最恰
当的改善方法,最终
节省了开发成本,缩短了开发周期,赢得了市场竞争力。
样品制作与测试
确定最终产品模型
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