【正文】 排風孔開在機箱頂部朝上或面板上；C、為防止氣流回流，進口風道的橫截面積應(yīng)大于各分支風道截面積之和；D、對靠近熱源的熱敏元件，采用物理隔離法或絕熱法進行熱屏蔽。溫度變化率不超過1℃/min，溫度變化范圍不超過20℃，此指標要求可根據(jù)產(chǎn)品不同由廠家自行調(diào)整；F、元器件的冷卻劑及冷卻方法應(yīng)與所選冷卻系統(tǒng)及元件相適應(yīng)，不會因此產(chǎn)生化學反應(yīng)或電解腐蝕；G、冷卻系統(tǒng)的電功率一般為所需冷卻熱功率的3%一6%；H、冷卻時，氣流中含有水分，溫差過大，會產(chǎn)生凝露或附著，防止水份及其它污染物等導致電氣短路、電氣間隙減小或發(fā)生腐蝕。如數(shù)量以體積衡量稱為體積流量Q；單位為m3/s(CFM)；如數(shù)量用重量衡量稱為重量流量G，單位為Kg/s。、層流、紊流與雷諾數(shù) 層流：流體質(zhì)點互不混雜，有規(guī)則的層流運動。 對通風機箱 WT=(Ss+4St/3+2Sb/2)Δt +4σεTm3ΔT+1000uAΔT 216。 實際所須風量為： q`=Q/(△t)=800/(15)= 按照2倍的裕量選擇風扇的最大風量： q=2q`=2= 下表風扇為可選型號 型材散熱器的計算216。 【案例】散熱器DXC616(天津鋁合金廠編號)，截面圖略，單位長度的重量為21KG/m。 確定是否滿足△P[△P]，如果不滿足，需減小冷板的阻力(如選擇阻力較小的齒形、增大齒解決等)或重新選擇壓頭較大的風扇【案例】10KVA UPS 冷板散熱器，要求冷板散熱器臺面溫升小于30℃(在40℃的環(huán)境溫度下)。 如果已知散熱器的熱阻，環(huán)境溫度，則器件的工作結(jié)溫為： Tj=Ta+ PTRth(ja) Rth(ja) =Rsa+Rjc+Rcs+Rb Rth(ja)－器件結(jié)到環(huán)境的熱阻，℃/W。 風扇進風口受阻擋所產(chǎn)生的噪音比其出風口受阻擋產(chǎn)生的噪音大好幾倍，所以一般應(yīng)保證風扇進風口離阻擋物至少30mm的距離，以免產(chǎn)生額外的噪音。已知風扇全速運轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)速為2000RMP，噪音為40db，求在半速運轉(zhuǎn)時風扇的噪音為多少？如果已知全速運轉(zhuǎn)時風扇的工作點為(50CFM,)，試求風扇在半速運轉(zhuǎn)時的工作點。 提高風扇的轉(zhuǎn)速 RPM2/RPM1＝ ρ海平面/ρ高空 五、 熱仿真技術(shù)為什么要進行熱仿真分析216。 電子設(shè)備熱設(shè)計軟件是基于計算傳熱學技術(shù)（NTS）和計算流體力學技術(shù)（CFD）發(fā)展電子設(shè)備散熱設(shè)計輔助分析軟件，它可以幫助熱設(shè)計工程師驗證、優(yōu)化熱設(shè)計方案，滿足產(chǎn)品快速開發(fā)的需要，并可以顯著降低產(chǎn)品驗證熱測試的工作量。216。 求解器是Flosolve模塊，它可以完成模型的瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)溫度場和流場計算。③求解器：Fluent求解器能夠求解多種流體介質(zhì)問題；能夠求解結(jié)構(gòu)化，非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格問題；支持網(wǎng)絡(luò)并行。所以仿真軟件結(jié)果的可靠性決定于熱設(shè)計人員的經(jīng)驗及理論水平。 一次電源模塊的熱設(shè)計發(fā)展趨勢隨著電源模塊功率密度的升高，熱設(shè)計已逐漸成為瓶頸問題。 如何有效的提高散熱器的傳熱效率成為引導該類產(chǎn)品熱設(shè)計發(fā)展的原動力。CDiamond2,000 W/m 176。 劣勢 由于各部分散熱器已達到最佳化，散熱器抗熱沖擊能力會減弱，應(yīng)引起特別關(guān)注。216。 溫度控制：可控熱導熱管。 風扇的可以以較低的運轉(zhuǎn)速度使風扇的可靠性提高。 熱阻： 216。 散熱器較輕可以減少振動損壞。R3：蒸發(fā)段吸液芯的（徑向）導熱熱阻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）導熱熱阻R8：冷凝段管壁的（徑向）導熱熱阻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)釤嶙鑂5R4R3R2R1R10R6R7R8R9ThTc、熱管的應(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：傳熱溫差??；傳遞熱量大熱管鍋爐 熱管省煤器 熱管空預器加熱爐余熱回收 水泥窯爐余熱發(fā)電 高爐熱風爐余熱回收 窯爐余熱回收 干燥機余熱回收 鍋爐空氣預熱器、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)驗公式進行估算，在通過試驗進行驗證，并根據(jù)試驗結(jié)果進行優(yōu)化。 對產(chǎn)品的溫度場作出預測，使我們在進行產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)時關(guān)注熱點區(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。 對于風扇冷卻的機柜，在標準機房內(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) 確定風扇的工作點 10KVA UPS 的選擇風扇為PAPST 4656Z，我們把風道曲線與風扇的曲線進行疊加，其交點即為風扇的工作點，給工作點對應(yīng)的風速為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，散熱器及風扇選型是合理的。 RSA=R對+R導+ 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 ，對強迫風冷可忽略不計 對自然冷卻 R輻＝1/(4бεTm3) R導＝R 基板＋R肋導 ＝δ/(λF2)+（(1/η）1)R對流 λ導熱系數(shù)，w/.℃ δ 散熱器基板厚度(m) η 肋效率系數(shù) F2基板的導熱面積(m)　　　　　　 　 F2=*(d+δ)2 d 發(fā)熱器件的當量直徑（m)216。 解: 密封機箱的最大散熱量