散热设计计算题
关于工业工程中设备散热量的确定
关于工业工程中设备散热量的确定在实用供热空调设计手册第“9.1.4设备散热量的确定”中，指出设备散热量主要与散热设备及管道外表面面积，外表面与室内空气温差及室内空气流速有关。
单位面积法设备散热量Q按下式计算：Q=∑A aΔt其中：a=11.63+7v式中：A：设备及管道外表面面积，㎡a：设备及管道外表面面积的传热系数，W/（㎡×℃）V：室内空气流速，m/s，在计算中可认为V≈0.就该公式来讲，传热系数a是一个不确定数值。
因为与室内空气流动速度有关。
虽然在关于V的描述中明确指出计算时可认为V≈0.但在工业厂房及散热量较大车间，由于排风等因素，室内素的不可能等于0，且在局部室内空气流动速度能高达3m/s。
因次，对a的定义不够严谨。
另外：A为设备及管道表面积，在实际中，由于散热量较大的设备多数安装了散热翅片，且设备外形极不规则，因次，对于该表面积的确定在实际中很难把握。
而设备表面温度与室内温度的差值更难把握，对于变频及间歇型工作的设备来讲，表面温度是变化的，且由于热惰性的影响，表面温度与工作时间并不成线性关系，因次，表面温度与室内温度之间的差值实在很难确定。
综上，该公式可以认为是一个废弃公式，在实验室或其他特殊场合或许能用，但在实际运用中，容易将暖通设计新手带入误区，因此建议将该公式优化，或者删除。
在9.3.5散热量计算章节中，第二条对于电动设备散热量Q（Kw）的描述中，从在以下问题：工艺设备及电机同时在室内时：原公式：Q=n1×n2×n3×N/η式中：N：电动设备的安装功率KWn1：电机容量利用系数。
电动设备最大实耗功率与安装功率之比，一般为0.7-0.9.n2：负荷系数。
电动设备每小时的实耗功率与设计最大实耗功率之比，应根据工艺资料定，一般为0.5-0.8；n3：同时使用系数。
根据工艺资料定，一般为：0.5-1.η：电动机效率，与电机型号、负荷情况有关，可查电机产品样本。
暖气散热量计算方法
文档收集于互联网，已重新整理排版.word 版本可编辑,有帮助欢迎下载支持.首先，我们要了解，暖气片的购买单位是组，它是由多少片暖气片组成的，大多数暖气片厂 家都可以定制。
其次了解暖气片的高度，市面上常见的一般有 670mm、1500mm、1800mm 三种，不同高度的暖气片散热量也不一样，高度越高散热量越大。
暖气片片数需要根据房间面积来计算的。
首先选择一款性价比最高的暖气片，记住它每片的 散热量，用这个【散热量】除以 100 就得到【每平米需要的片数】，然后用【房间面积】 除以【每平米需要的片数】，就得到这个房间需要的【总片数】。
举个例子：小编客厅面积 为 20 平米，选中鲁本斯塞尚大水道 1800 高的暖气片，每片的散热量是 260W，算法是： 用散热量 260W 除以 100 等于 2.6（每平米需要的片数），（房间面积）20 除以 2.6 等于 7.7，所以 20 平房间需要 8 片一组的暖气片。
最后，建议房屋密封性不好的买家在此算法的基础上多买一到两片，这样能达到更好的采暖 效果。
1）影响散热量的因素可以归结为两个方面：一是散热器本身的特点，如它的材料、形状、壁厚、焊接质量 和表面处理等；二是它的使用条件，也就是外界条件，如流过散热器的热媒种类、温度、流量，进出水的 方式，房间里的空气温度和流速，四周墙面的颜色和温度，散热器的安装方式，组装片数等。
因此，不仅 不同的散热器散热性能不同，而且同一片或同一组散热器在不同外界条件下的散热性能也不相同。
散热器的散热量可用下式表示： Qs=KsFs(tp-tn)式中 Qs——散热器的散热量（W）； Ks——散热器的传热系数［W/（m2•℃）］； Fs——散热器的散热面积（m2）； tp——散热器内热媒的平均温度（℃）； tn——散热器所在室内的空气温度（℃）。
由式中可见，温差 tp-tn 越大，散热量也越大。
如果它们成直线关系变化，则 Ks 就应该是常数。
散热与风量的计算
散热与风量的计算风扇总热量=空气比热X空气重量X温差,这里的温差；的,250-80(最加热片的温度)-25(进风空；总功不知道,电器做的总功/=风扇排出的总热；设：半导体发热芯片平均温度T1（工作时的温度上限；求了），散热片平均温度T2，散热片出口处空气温度；简化问题，假设：；1.散热片为热的良导体，达到热平衡时间忽略，则有；2.只考虑热传导，对流和辐射不予考虑；又因风扇总热量=空气比热X空气重量X温差,这里的温差是指,你进风的温度与最终加热片的温度的差值,照你说的,250-80(最加热片的温度)-25(进风空气的温度)=145度,你给的倏件还一样,就是热量不知道,或者电器做的总功不知道,电器做的总功/=风扇排出的总热量知道的话就可以根空气重量=风量/60X空气密度逆推出风量.设：半导体发热芯片平均温度T1（工作时的温度上限，也就是说改芯片能承受的最高温度，取决你的设计要求了），散热片平均温度T2，散热片出口处空气温度T3简化问题，假设：1.散热片为热的良导体，达到热平衡时间忽略，则有T1=T2；2.只考虑热传导，对流和辐射不予考虑。
又因为半导体发出的热量最终用来加热空气，则有：880W=40CFM*空气比热*（T3-38°C）注意单位统一，至于空气的比热用定容的吧。
上式可以求出（实际上也就是估算而已）出口处空气温度T3，根据散热片的散热公式（也是估算），有：P=λ*【（T3+38°C）】*A其中：P为散热功率，λ为散热系数，A为与空气的接触面积，【（T3+38°C）】为温差；其中：λ可以通过对照试验求（好吧，还是估算）出来，这样就能大概估算出需要的散热器面积A了。
.误差来源1：散热器温度和芯片温度肯定不相等，热传导需要时间，而且散热片不同位置的温度也不严格相同，只是处在动态平衡；误差来源2：散热片的散热公式是凭感觉写的。
应该没大错，但肯定很粗糙。
自己修正吧能想到的就这么多了。
散热器散热量计算
散热器散热量计算散热量是散热器的一项重要技术参数，每一种散热器出厂时都标有标准散热量（即△T=64.5℃时的散热量）。
但是工程所提供的热媒条件不同，因此我们必须根据工程所提供的热媒条件，如进水温度、出水温度和室内温度，计算出温差△T，然后根据各种不同的温差来计算散热量，△T的计算公式：△T＝（进水温度+出水温度）／2-室内温度。
现介绍几种简单的计算方法：（一）根据散热器热工检验报告中，散热量与计算温差的关系式来计算。
在热工检验报告中给出一个计算公式Q=m×△Tn,m和n在检验报告中已定，△T可根据工程给的技术参数来计算，例：铜铝复合74×60的热工计算公式（十柱）是：Q=5.8259×△T（十柱）1.标准散热热量：当进水温度95℃,出水温度70℃,室内温度18℃时：△T =（95℃+70℃）/2-18℃=64.5℃十柱散热量:Q=5.8259×64.5=1221.4W每柱散热量1224.4 W÷10柱＝122 W／柱2.当进水温度80℃,出水温度60℃,室内温度18℃时：△T =（80℃+60℃）/2-18℃=52℃十柱散热量:Q=5.8259×52=926W每柱散热量926 W÷10柱＝92.6W／柱3.当进水温度70℃,出水温度50℃,室内温度18℃时：△T =（70℃+50℃）/2-18℃=42℃十柱散热量:Q=5.8259×42=704.4W每柱散热量704.4W ÷10柱＝70.4W／柱（二）从检验报告中的散热量与计算温差的关系曲线图像中找出散热量：我们先在横坐标上找出温差，例如64.5℃，然后从这一点垂直向上与曲线相交M 点，从M点向左水平延伸与竖坐标相交的那一点，就是它的散热量（W）。
（三）利用传热系数Q=K·F·△T一般来说△T已经计算出来，F是散热面积，传热系数K，可通过类似散热器中计算出来或者从经验得到的，这种计算方法一般用在还没有经过热工检验，正在试制的散热器中。
散热片的冷却效率计算公式
散热片的冷却效率计算公式引言。
在电子设备、汽车引擎、空调系统等各种设备中，散热是一个非常重要的问题。
散热片作为一种常见的散热设备，其冷却效率对设备的稳定运行和寿命有着重要的影响。
因此，研究散热片的冷却效率计算公式对于优化设备的散热设计具有重要意义。
散热片的冷却效率计算公式。
散热片的冷却效率可以通过以下公式进行计算：η = (Q / A) / (T_h T_c)。
其中，η表示散热片的冷却效率，Q表示散热片的散热量，A表示散热片的表面积，T_h表示散热片的热端温度，T_c表示散热片的冷端温度。
散热片的散热量Q可以通过以下公式进行计算：Q = h A (T_h T_c)。
其中，h表示散热系数，A表示散热片的表面积，T_h表示散热片的热端温度，T_c表示散热片的冷端温度。
散热系数h可以通过以下公式进行计算：h = k (T_h T_c) / L。
其中，k表示散热系数的比例系数，T_h表示散热片的热端温度，T_c表示散热片的冷端温度，L表示散热片的厚度。
通过以上公式，我们可以计算出散热片的冷却效率，进而评估散热片的散热性能。
影响散热片冷却效率的因素。
散热片的冷却效率受到多种因素的影响，主要包括散热片的材料、表面积、厚度、热端温度和冷端温度等因素。
首先是散热片的材料。
不同的材料具有不同的导热性能，导热性能好的材料可以提高散热片的冷却效率。
其次是散热片的表面积。
表面积越大，散热片的散热量越大，冷却效率也会相应提高。
再次是散热片的厚度。
厚度越大，散热片的导热性能越好，冷却效率也会相应提高。
此外，热端温度和冷端温度也是影响散热片冷却效率的重要因素。
温差越大，散热片的散热量越大，冷却效率也会相应提高。
优化散热片的冷却效率。
为了提高散热片的冷却效率，我们可以从以下几个方面进行优化：首先是选择合适的散热片材料。
导热性能好的材料可以提高散热片的冷却效率。
其次是增大散热片的表面积。
通过增大散热片的表面积，可以提高散热片的散热量，进而提高冷却效率。
散热器尺寸设计计算方法
散热器尺寸设计计算方法1.散热器面积计算：散热器的面积是散热效果的关键因素之一、根据散热器的材料、形状和工况要求，可以计算出散热器需要的面积。
常用的计算公式如下：A=Q/(U*ΔT)其中，A为散热器面积（m^2），Q为需要散热的功率（热量，W），U为散热器的总传热系数（J/(m^2·s·K)），ΔT为散热器的温差（K）。
2.散热器尺寸计算：散热器的尺寸也是影响散热效果的重要参数。
常用的尺寸设计计算方法有以下几种：（1）翅片间距计算：翅片间距是翅片散热器的一个重要参数，影响散热器的散热面积。
一般情况下，翅片间距需要与相邻的翅片高度相等，以确保散热面积充分利用。
翅片间距计算公式如下：S=H/(N+1)其中，S为翅片间距（m），H为散热器的高度（m），N为翅片数量。
（2）翅片厚度计算：翅片厚度会影响散热器的散热效果和机械强度，一般情况下，翅片厚度越小，散热效果越好。
根据散热器的散热面积和翅片的数量，可以计算出翅片的厚度。
翅片厚度计算公式如下：T=A/(N*L)其中，T为翅片厚度（m），A为散热器的面积（m^2），N为翅片数量，L为散热器的长度（m）。
（3）散热管直径计算：散热管的直径也是散热器的一个重要尺寸参数。
直径越大，散热效果越好，但同时也会增加材料成本。
根据散热器的总传热系数和散热管的数量，可以计算出散热管的直径。
D=sqrt((4Q)/(P*π*N))其中，D为散热管的直径（m），Q为需要散热的功率（W），P为散热管的壁厚（m），N为散热管的数量。
除了上面介绍的计算方法，根据具体的散热要求和特殊情况，也可以采用一些其他的尺寸设计计算方法。
需要根据实际情况选择合适的计算方法，确保散热器的散热效果和稳定性。
暖气散热量计算方法
图三
式中D——直径；
K——1.05；
N——法兰个数。
(5)设备和管道法兰翻边防腐蚀工程量计算式：(图四)
图4
S＝π×(D＋A)×A
式中D——直径；
A——法兰翻边宽。
(6)带封头的设备防腐(或刷油)工程量计算式：(图五)
图五
S＝L×π×D+(D[]22)×π×1.5×N
式中N——封头个数；
总结一句,也就是说正常集中供暖,房间阳面,可按每平米80W散热量计算,要是阴面则需要按105W来计算.要是一楼、顶楼、端头户（也就是把边），则还需要加大散热量，独立供暖、别墅则阳面最少要按105W的散热量来计算，设计的以上因素还是要按比例加大。这才能达到国家标准温度。
第十一册 刷油、防腐蚀、绝热工程
采暖地点1 2 3 4 5 6
阳阴阳阴阳阴阳阴阳阴阳阴
居民住宅80 105 122 159 114 137 139 168 213 257 166 200
3、独立供暖楼房：按集中供暖状态热指标X110%
4、独立别墅：按集中供暖状态热指标X130%
5、联体别墅：按集中供暖状态热指标X120%
6、平房：按集中供暖状态热指标X150%：
2、集中供暖楼房常规状态单位面积热指标：
常规状态指进水温度80度，回水温度60度、室温18度（结合北京实际供暖情况）
单位面积热指标：
无保温层
采暖地点1 2 3 4 5 6
阳阴阳阴阳阴阳阴阳阴阳阴
居民住宅105 126 153 183 166 199 158 191 228 272 175 195
有保温层
首先，我们要了解，暖气片的购买单位是组，它是由多少片暖气片组成的，大多数暖气片厂家都可以定制。其次了解暖气片的高度，市面上常见的一般有670mm、1500mm、1800mm三种，不同高度的暖气片散热量也不一样，高度越高散热量越大。
散热器选择及散热计算
暖气片散热片选择及散热计算热性能相同发热元器件布置：显示PCB上安装IC(0．3W)，LSI(1．5W)时温度上升的实测值。
按(a)排列，IC的温度上升值是18℃-30℃，LSI温度上升值是50℃。
按(b)排列，LSI温度上升值是40℃，比(a)排列还要低10℃。
因此，具有相同水平的耐热元件混合排列时，基本排列顺序是：耗电大的元件、散热性差的元件应装在上风处。
2 高发热器件加散热器、导热板当PCB中有少数器件发热量较大时(少于3个)时，可在发热器件上加散热器或导热管，当温度还不能降下来时，可采用带风扇的散热器，以增强散热效果。
当发热器件量较多时(多于3个)，可采用大的散热罩(板)，它是按PCB板上发热器件的位置和高低而定制的专用散热器或是在一个大的平板散热器上抠出不同的元件高低位置。
将散热罩整体扣在元件面上，与每个元件接触而散热。
但由于元器件装焊时高低一致性差，散热效果并不好。
通常在元器件面上加柔软的热相变导热垫来改善散热效果。
2通过PCB板本身散热目前广泛应用的PCB板材是覆铜／环氧玻璃布基材或酚醛树脂玻璃布基材，还有少量使用的纸基覆铜板材。
这些基材虽然具有优良的电气性能和加工性能，但散热性差，作为高发热元件的散热途径，几乎不能指望由PCB本身树脂传导热量，而是从元件的表面向周围空气中散热。
但随着电子产品已进入到部件小型化、高密度安装、高发热化组装时代，若只靠表面积十分小的元件表面来散热是非常不够的。
同时由于QFP、BGA等表面安装元件的大量使用，元器件产生的热量大量地传给PCB板，因此，解决散热的最好方法是提高与发热元件直接接触的PCB自身的散热能力，通过PCB板传导出去或散发出去。
1 选用导热性良好的板材现今大量使用的环氧玻璃布类板材，其导热系数一股为0．2W／m℃。
普通的电子电路由于发热量小，通常采用环氧玻璃布类基材制作，其产生的少量热量一般通过走线热设计和元器件本身散发出去。
随着元件小型化、高集成化，高频化，其热密度明显加大，特别是功率器件的使用，为满足这种高散热要求后来开发出了一些新型导热性板材。
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计算题
1-7一长宽各为10mm的集成电路芯片安装在一块低板上，温度为20°C的空气
在冷却风扇的作用下冷却芯片。
芯片最高允许温度为85°C，芯片与冷却气流间的平均表面传热系数为175W/(m²・K)。
试确定不考虑辐射时芯片的最大允许功率是多少？假设芯片顶面高出底板高度为1mm.
解：由于底板绝热且不考虑辐射换热，则该情况只有对流换热，其最大允许耗散功率即为最大对流换热量：
2-9在温度为260°C的壁面上伸出一根纯铝的圆柱形肋片，直径d=25mm，高
h=150mm。
该柱体表面受温度t=16的气流冷却，表面传热系数a=15 W/(m²・K)。
肋端绝热。
试计算该柱体的对流散热量。
如果将柱体的长度增加一倍，其他条件不变，则柱体的对流散热量是否也增加一倍？从充分利用金属的观点来看，是采用一个长的肋好还是采用两个长度为其一半的较短的肋好？
2-11某铝制针状散热器的表面平均温度t s=80℃，环境温度t=35℃，强制风冷，风速u=5m/s，试问该换热器能否带走Φ=40W的热量？已知针数为8×8=64根，针高h=19mm，针径d=3.2mm，铝制针肋的导热系数λf= W/(m²・K)。