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综合考虑散热表面积和对空气流动影响
2014年09月06日 13:17 中国换热器网
大功率LED六芯管灯(15W),使用计算流体力学软件Fluent模拟其温度场分布。为了减少离散网格数,减少运算时间,我们按周期对称取管灯的1/6结构进行建模仿真。从肋片高度、间距以及灯具的照射角度出发研究该散热器的散热性能。其中将垂直于地面的照射方向角定义为0°照射角。基本参数的设定整个系统假设为自然对流,忽略辐射对散热的影响。环境流体为标准大气压下的空气,室温定为35℃。散热器与空气之间的对流换热系数由软件求解得出。所设计的散热器肋片厚度固定为2mm,基座厚度为2.6mm.通过在固定间距下改变肋片高度以及在*佳高度下改变肋片间距探讨对散热器性能的影响,进而研究灯具放置角度对散热器性能的影响。LED灯具建模包括芯片、陶瓷基板、覆铜铝基板(MCPCB)、导热硅脂以及散热器。提高了散热器的散热能力。但是肋片的高度不能无限制地增大,应综合考虑实际照明时灯具与天花板的距离以及材料的成本,一般选10mm为宜。肋片间距对结温的影响,固定肋片高度为10mm,改变肋片间距。结果显示间距在4.1mm时,散热效果*佳,*低结温为108.7℃。此外,从图中可以看出,随着间距的减小,结温出现了先下降后上升的趋势。这主要是因为随着间距的减小(从7.6~2.5mm),散热器的散热表面积是增大的(从18.5~30.5cm2)。由牛顿冷却公式可知,这在一定程度上会提高散热器的散热性能,因此结温在前期会有一个下降的趋势。但是间距的减小使得肋片间的空气流通不畅,对流系数降低,造成了结温在后期又有一个上升的趋势。因此在实际的散热器开发中要综合考虑散热表面积和对空气流动影响,选择合适的肋片间距。
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