【正文】 液體放熱段蒸發(fā)為蒸氣加熱段籍助于工質(zhì)的相變潛熱傳輸熱量 二大優(yōu)點(diǎn)： （潛熱顯熱） （理論上ΔT → 0）冷凝液籍助重力回流，優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單工作可靠注意：； 。 散熱器基板溫度低使元器件的可靠性更高。216。既糾結(jié)了自己，又打擾了別人。學(xué)習(xí)參考。用一些事情，總會看清一些人。 ThermaBase? heat sinks與型材散熱器的比較ThermaBase? heat sinks的工作原理Phase plane216。R3：蒸發(fā)段吸液芯的（徑向）導(dǎo)熱熱阻R4：蒸發(fā)段內(nèi)表面的 蒸發(fā)換熱熱阻R5：蒸汽的軸向流動熱阻R6：冷凝段內(nèi)表面的冷凝換熱熱阻R7：冷凝段吸液芯的（徑向）導(dǎo)熱熱阻R8：冷凝段管壁的（徑向）導(dǎo)熱熱阻R9：冷源與冷凝段外壁面的（對流）換熱熱阻R10：管壁與吸液芯的軸向?qū)釤嶙?、熱管的?yīng)用、空間飛行器溫度控制：衛(wèi)星、航天飛行器、宇宙服 高傳熱量小溫差的傳熱、核反應(yīng)堆堆芯的熱控制、余熱回收系統(tǒng) 特點(diǎn)：傳熱溫差小；傳遞熱量大熱管鍋爐 熱管省煤器 熱管空預(yù)器加熱爐余熱回收 水泥窯爐余熱發(fā)電 高爐熱風(fēng)爐余熱回收 窯爐余熱回收 干燥機(jī)余熱回收 鍋爐空氣預(yù)熱器、熱管散熱器電子器件冷卻：有效的散熱已成為十分重要的問題，常規(guī)金屬（單相）散熱器已無法滿足不斷增長的散熱要求，高效、被動、緊湊型的相變散熱器——熱管散熱器的應(yīng)用已勢在必行。 熱管的基本結(jié)構(gòu)－毛細(xì)吸液芯主要型式：金屬絲網(wǎng)/金屬粉末燒結(jié)/軸向槽道216。 基本理念熱管技術(shù) 熱管是一種具有高效導(dǎo)熱性能的傳熱器件。 優(yōu)勢 可以自由根據(jù)各部分的損耗大小來設(shè)計散熱器，從而保證散熱器的最佳化。216。分散式散熱成為解決這一難題的主要技術(shù)。 在操作流程上面的差異 傳統(tǒng)的熱設(shè)計方法利用設(shè)計者的經(jīng)驗確定出設(shè)計方案，然后利用經(jīng)驗公式進(jìn)行估算，在通過試驗進(jìn)行驗證，并根據(jù)試驗結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化。 對產(chǎn)品的溫度場作出預(yù)測，使我們在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)時關(guān)注熱點(diǎn)區(qū)域。 216。 216。 目前商業(yè)的熱設(shè)計軟件種類繁多，有基于有限體積法的Flotherm、Ideas、Icepack、Tas－Harvard thermal、Cool it、Betasoft，及基于有限元的Ansys等，其中Flotherm、Ideas、Icepack占據(jù)大部分的市場份額。216。由于隨著海拔高度的增加，空氣的密度逐漸減小，空氣上升的能力也就減少，自然對流換熱的能力減弱。 對于風(fēng)扇冷卻的機(jī)柜，在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)房內(nèi)噪音不得超過55dB，在普通民房內(nèi)不得超過65dB。 Rjs= Rjc+ Rcs＋Rb=++=℃/w Tj= Ts+PdRjs=+= ℃ [案例2] 如把[案例1]中的二極管在一散熱器中央， ℃/w，環(huán)境溫度為40 ℃。 空氣流過冷板后的溫升 空氣口溫度為40 ℃，ρ１＝，Cp=℃ μ=106kg/， Pr= 質(zhì)量流量 qm== △t= Q/qmCp== ℃ 定性溫度： tf=(2ts+t1+t2)= (280+40+)/4= ℃ 按定性溫度查物性得： ρ１＝，Cp=℃ μ=106kg/，Pr= 換熱系數(shù) 質(zhì)量流速 G=qm/Af == 雷諾數(shù) Re=deG/μ=103(106)= 層流 J=6/Re =6/=103 h= JGCpPr2/3=103℃ 肋片效率 m=(2h/λδ)=(2(180 ))= ml== ηf=th(ml)/ml=th()/= 傳熱單元數(shù)：NTU＝hη0A/qmCp= = 冷板的表面溫度： Ts=(eNTUt2t1)/(eNTU1)= ℃70℃ 冷板設(shè)計方案滿足散熱要求。 風(fēng)道阻力曲線的計算 入口面積：Fin=D2 == 流通面積：Ff=FinFc==103m2 水力直徑： de＝4Ff/x=4103/=103m 由于風(fēng)速較低，一般最大不會超過6m/s，雷諾數(shù)2300，沿程阻力系數(shù)按下式計算：λ=64/Re＝64 ν/Vde 沿程阻力按下式計算： hf=λ(L/de)(ρV2/2)=(64 ν/Vde)(L/de)(ρV2/2) =(64106(V))(ρV2/2) =()(ρV2/2) 局部阻力按下式計算： hj＝ξρV2/2 對于突然縮小，A2/A1=，查表得ξ＝ 總阻力損失 H=hf+ hj=(+)(ρV2/2) 確定風(fēng)扇的工作點(diǎn) 10KVA UPS 的選擇風(fēng)扇為PAPST 4656Z，我們把風(fēng)道曲線與風(fēng)扇的曲線進(jìn)行疊加，其交點(diǎn)即為風(fēng)扇的工作點(diǎn)，給工作點(diǎn)對應(yīng)的風(fēng)速為5m/s，壓力為35Pa. 散熱器的校核計算 雷諾數(shù) Ref=VL/ν=5106=104 努謝爾特數(shù)： Nuf==(104)=157 對流換熱系數(shù)：hc= m=(2 hc/λδ)= ml==，查得：η＝ 該散熱器的最大散熱量為（散熱器臺面溫升按最大40℃考慮)： Q＝hcF△t η= 計算結(jié)果表明，散熱器及風(fēng)扇選型是合理的。 RSA=R對+R導(dǎo)+ R輻 　　　 R對=1/（hc F1） F1對流換熱面積(m), hc –對流換熱系數(shù)(w/) R輻輻射換熱熱阻 ，對強(qiáng)迫風(fēng)冷可忽略不計 對自然冷卻 R輻＝1/(4бεTm3) R導(dǎo)＝R 基板＋R肋導(dǎo) ＝δ/(λF2)+（(1/η）1)R對流 λ導(dǎo)熱系數(shù)，w/.℃ δ 散熱器基板厚度(m) η 肋效率系數(shù) F2基板的導(dǎo)熱面積(m)　　　　　　 　 F2=*(d+δ)2 d 發(fā)熱器件的當(dāng)量直徑（m)216。 解: 密封機(jī)箱的最大散熱量 QT =(Ss+4St/3+2Sb/3)+4σεTm3F輻射Δt ＝(+4/3)10 +410 8 ( +)308310 =+=Q=55W 顯然，密封機(jī)箱不能夠滿足散熱要求，需開通風(fēng)口。 顯然層流狀態(tài)下只存在粘性引起的摩檫阻力，而紊流狀態(tài)下除摩檫阻力外還存在由于質(zhì)點(diǎn)相互碰撞、混雜所造成的慣性阻力，因此紊流的阻力較層流阻力大的多。單位m/s(CFM) V＝Q/A、濕周與水力半徑 濕周：過流斷面上流體與固體壁面相接觸的周界長度。 水平夾層的自然對流換熱問題分為三種情況： (1) 熱面朝上，冷熱面之間無流動發(fā)生，按導(dǎo)熱計算； (2) 熱面朝下，1700,按導(dǎo)熱計算； (3) 有限空間的自然對流換熱方程式： Nu=C()m(δ/h)n 定型尺寸為厚度δ，定性溫度為冷熱壁面的平均溫度Tm=(tw1+tw2 )、流體受迫流動換熱 管內(nèi)受迫流動的特征表現(xiàn)為：流體流速、管子入口段及溫度場等因素對換熱的影響。S、機(jī)殼表面溫度不高于環(huán)境溫度10℃；T、液體冷卻設(shè)計注意事項…U、半導(dǎo)體致冷適用于…V、變壓器和電感器熱設(shè)計檢查項目…W、減小強(qiáng)迫對流熱阻的措施…X、降低接觸熱阻的措施………、布局A、元器件布局減小熱阻的措施：a、元器件安裝在最佳自然散熱的位置上；b、元器件熱流通道要短、橫截面要大和通道中無絕熱或隔熱物；c、發(fā)熱元件分散安裝；d、元器件在印制板上豎立排放。、降耗降耗是不讓熱量產(chǎn)生；導(dǎo)熱是把熱量導(dǎo)走不產(chǎn)生影響；布局是熱也沒散掉但通過措施隔離熱敏感器件；有點(diǎn)類似于電磁兼容方面針對發(fā)射源、傳播路徑、敏感設(shè)備的三個措施。 如果發(fā)熱分布不均勻，在發(fā)熱量大的區(qū)域元器件應(yīng)稀疏排列，而發(fā)熱量小的區(qū)域元器件布局應(yīng)稍密些，或加導(dǎo)流條，以使風(fēng)能有效的流到關(guān)鍵發(fā)熱器件。 應(yīng)保證模塊后端與機(jī)柜后面門之間有足夠的空間。④輻射換熱面積計算時，如表面積不規(guī)則，應(yīng)采用投影面積。對能夠提供足夠的集中風(fēng)冷的場合，建議采用低溫真空釬焊成型的冷板，其齒間距最小可到2mm。c:進(jìn)行校核計算。熱阻更多的是用于散熱器的選擇，一般廠家都能提供這個參數(shù)。但對于密封設(shè)備，則應(yīng)該用體積功率密度來估算，熱功率密度=熱量 / 體積。那么問一個問題，如果假設(shè)電流過載嚴(yán)重，但該部位散熱極好，能把溫升控制在很低的范圍內(nèi)，是不是器件就不會失效了呢？答案為“是”。溫度對元器件的影響：一般而言，溫度升高電阻阻值降低；高溫會降低電容器的使用壽命；高溫會使變壓器、扼流圈絕緣材料的性能下降， 一般變壓器、扼流圈的允許溫度要低于95C；溫度過高還會造成焊點(diǎn)合金結(jié)構(gòu)的變化—IMC增厚，焊點(diǎn)變脆，機(jī)械強(qiáng)度降低；結(jié)溫的升高會使晶體管的電流放大倍數(shù)迅速增加，導(dǎo)致集電極電流增加，又使結(jié)溫進(jìn)一步升高，最終導(dǎo)致元件失效。大部分散熱設(shè)計適用于上面這個圖表，因為基本上散熱都是通過面散熱。風(fēng)道的熱阻涉及流體力學(xué)的一些計算，如果我們在熱設(shè)計方面要求不是很苛刻，可通過估算或?qū)嶒灥贸?，如果要求很苛刻，可以查閱《GJB/Z2792 電子設(shè)備可靠性熱設(shè)計手冊》，里面有很多系數(shù)、假設(shè)條件的組合，三言兩語說不清楚，個別系