[計(jì)算機(jī)軟件及應(yīng)用]熱設(shè)計(jì)講座(參考版)
2025-03-25 02:04本頁面
【正文】 ℃ ) 相變冷卻（ 1） 相變冷卻（ 2） 航天器的熱控制技術(shù) ? 空間環(huán)境 ? 熱控制的要求 ? 主動(dòng)熱控制技術(shù) 輻射式 傳導(dǎo)式 對(duì)流循環(huán)控制 熱電致冷 ? 被動(dòng)熱控制技術(shù) 熱控涂層 隔熱技術(shù) 熱管技術(shù) 相變致冷 其他 熱設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)介紹 ? 國家標(biāo)準(zhǔn) (GB7423,GB/T12992,GB/T14278,GB/T15428) ? 國家軍用標(biāo)準(zhǔn) (GJB/Z27) ? 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(SJ2709,SJ3230,SJ/T10158,QJ1474) ? 行業(yè)軍用標(biāo)準(zhǔn) ? 美國熱設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) (MILHDBK251, TR82172,MILT23103A) 計(jì)算機(jī)輔助熱分析 ? 國外計(jì)算機(jī)輔助熱分析 (THEBES,FLOTHERM,FLUENT,ANSYS,FLOTRAN,FIDAP/ICPAK, ESC,PHOENICS,HOTBOX,TMG,NATA ,CATS,CFX4,STADD等 ) ? 國內(nèi)計(jì)算機(jī)輔助熱分析 原電子部成立了 熱分析軟件應(yīng)用總體組 ,負(fù)責(zé)電子設(shè)備計(jì)算機(jī)輔助熱分析的研究工作 ,雷達(dá)結(jié)構(gòu)熱分析 ,專用芯片熱設(shè)計(jì) ,MCM熱分析 ,導(dǎo)熱模塊熱分析 ,電子機(jī)箱熱分析 ,散熱器優(yōu)化設(shè)計(jì)等 . 謝 謝 進(jìn)口面積 120in2 空氣出口 Ta= 122℉ 總功率 Q=399W 制電路板 出口面積 120in2 72in 有 7個(gè)層迭插件盒的機(jī)柜 1 2 3 5 4 6 7 8 9 10 11 13 12 14 15 16 17 19 18 20 20mm間隙 19塊印制電路板， 200 200mm， 20個(gè)間隙 每個(gè)插件盒的布置 100 80 60 40 20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 0 100 200 300 400 500 機(jī)柜頂部的△ t 機(jī)柜中心的△ t 機(jī)柜底部的△ t 全封閉機(jī)柜，有 54%的自由空間 環(huán)境溫升（℉） 環(huán)境溫升（℃） 均勻分布的總耗散功率（ W） 500mm 750mm H 當(dāng)機(jī)柜外表面發(fā)射率 e=（沒有涂敷油漆）， 機(jī)柜內(nèi)的環(huán)境空氣溫度 均勻分布的總耗散功率（ W） 80 60 40 20 0 20 40 60 80 100 120 0 100 200 300 400 500 機(jī)柜頂部的△ t 機(jī)柜中心的△ t 機(jī)柜底部的△ t 全封閉機(jī)柜，有 54%的自由空間 環(huán)境溫升（℉） 環(huán)境溫升（℃） 750mm H 當(dāng)機(jī)柜外表面發(fā)射率 e=（用黑色油漆涂敷）， 機(jī)柜內(nèi)的環(huán)境空氣溫度 機(jī)柜高度（cm） 150W 熱源位于機(jī)柜頂部附近時(shí)，機(jī)柜內(nèi)部的環(huán)境空氣溫升 0 10 20 30 40 50 0 6 12 18 24 30 0 20 40 60 80 100 20cm 40cm 60cm 0 △ t超過室內(nèi)環(huán)境的溫升（ ℃ ） △ t超過室內(nèi)環(huán)境的溫升（ ℉ ） 機(jī)柜壁 機(jī)柜內(nèi)部環(huán)境 e= e= 150W 熱源位于機(jī)柜底部附近時(shí)，機(jī)柜內(nèi)部的環(huán)境空氣溫升 0 10 20 30 40 50 0 6 12 18 24 30 0 20 40 60 80 100 20cm 40cm 60cm 0 △ t超過室內(nèi)環(huán)境的溫升（ ℃ ） △ t超過室內(nèi)環(huán)境的溫升（ ℉ ） e= e= 機(jī)柜壁 機(jī)柜內(nèi)部 環(huán)境 99W 130W 120W 熱源沿高度近似均勻分布時(shí)，機(jī)柜內(nèi)部的環(huán)境空氣溫升 0 10 20 30 40 50 0 6 12 18 24 30 0 20 40 60 80 100 20cm 40cm 60cm 0 △ t超過室內(nèi)環(huán)境的溫升（ ℃ ） △ t超過室內(nèi)環(huán)境的溫升（ ℉ ） e= e= 機(jī)柜壁 機(jī)柜內(nèi)部 環(huán)境 。cm2) 水 100 0 958 2258 109 氨 1384 甲醇 1085 丙酮 95 744 517 DOWA 12 858 301 庚烷 95 表 3 適用于電子設(shè)備中熱管的工作液 電子設(shè)備熱測試技術(shù) 溫度測量 壓力測量 流量測量 溫度測量 熱電偶測溫（原理、制作、測試） 紅外線測溫儀 熱敏電阻（ 80℃ ＜ ~200℃ ） 溫度敏感涂料（ 38~1800℃ ） 液晶測溫 壓力與流量測量 液柱壓力計(jì)（ U形管、傾斜或杯式、微壓計(jì)） 節(jié)流式流量計(jì) 彈簧或壓力表 畢托管測流量（流速） 轉(zhuǎn)子流量計(jì) 低熱阻設(shè)計(jì)技術(shù) ? 低熔點(diǎn)合金填料 (In) ? 低熱阻芯片技術(shù) 1).微焊接技術(shù) 2).有機(jī)介質(zhì) . 材料 3).基板技術(shù) 4).熱介質(zhì)材料 ? 低熱阻優(yōu)化散熱器 表 1 降低幾種傳熱熱阻的方法 導(dǎo)熱熱阻 自然對(duì)流熱阻 強(qiáng)迫對(duì)流熱阻 輻射熱阻 接觸熱阻 縮短導(dǎo)熱路徑 增大導(dǎo)熱面積 選導(dǎo)熱系數(shù)大的材料 流體流動(dòng)不受阻礙 散熱面垂直放置 增大散熱面積 水平熱面向上 液體比氣體好 增大流速 增大表面粗糙度 加紊流器 增大散熱面積 增大黑度 增大角系數(shù) 增大散熱面積 提高溫差 增大接觸面積 表面光滑平整 接觸材料軟 增大接觸壓力 界面涂導(dǎo)熱劑 低熱阻散熱器優(yōu)化技術(shù) ? 準(zhǔn)則方程優(yōu)化 ? 遺傳算法優(yōu)化 優(yōu)化結(jié)果（ 1） 表 2 SRX08D50散熱器（ 自然冷卻） 優(yōu)化結(jié)果 功率 (w) 肋片數(shù) 肋厚 (mm) 肋間距 (mm) 平均溫差(℃ ) 熱阻 (℃ /W) 未優(yōu)化散熱器熱阻 (℃ /W) 熱阻減小百 分比（％） 8 2 10 2 8 2 10 2 10 2 優(yōu)化結(jié)果（ 2） 功率 (W) 肋片數(shù) 肋厚 (mm) 肋間距 (mm) 平均溫差(℃ ) 熱阻 (℃ /W) 未優(yōu)化散熱器熱阻(℃ /W) 熱阻減小百 分比（％） 10 2 10 2 8 2 8 2 8 2 表 3 SRX08D125散熱器（ 自然冷卻） 優(yōu)化結(jié)果 優(yōu)化結(jié)果（ 3） 風(fēng)速 (m/s) 肋片數(shù) 肋厚 (mm) 肋間距 (mm) 熱阻 (℃ /W) 未優(yōu)化散熱器 熱阻 (℃ /W) 熱阻減小百 分比（％） 20 2 22 2 24 2 24 2 24 2 表 4 SRX08D50散熱器（ 強(qiáng)迫風(fēng)冷） 優(yōu)化結(jié)果 優(yōu)化結(jié)果（ 4） 表 5 SRX08D125散熱器 （ 強(qiáng)迫風(fēng)冷 ） 優(yōu)化結(jié)果 功耗： 風(fēng)速 (m/s) 肋片數(shù) 肋厚 (mm) 肋間距 (mm) 熱阻 (℃ /W) 未優(yōu)化散熱器 熱阻 (℃ /W) 熱阻減小百 分比（％） 14 2 14 2
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