散热计算公式之自然及强制散热计算公式

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散热速率计算公式

散热速率计算公式

散热速率计算公式散热速率是指物体从热能的形式向外界传递的速率,通常单位为热焓单位每秒(J/s),也可以用温度单位每秒(K/s)表示。

在工程领域中,散热速率的计算是至关重要的,因为它涉及到机械设备的散热和冷却,液体和气体的传热和传质等方面。

下面,我们来了解一些散热速率计算的公式和方法。

首先,要计算散热速率,我们需要知道物体的热量和温度。

热量通常可以通过物体的热容、温度差和密度来计算,公式为:Q=ρcpΔT其中,Q表示热量,ρ表示密度,cp表示比热容,ΔT表示温度差。

然后,我们需要知道散热的方式,散热方式通常分为自然对流、强迫对流、辐射和传导。

下面,我们来看一下各种散热方式的计算公式:1. 自然对流散热速率公式自然对流是指由于密度差异造成的流体运动,例如热空气上升,向下冷空气下沉,这种流动被定义为自然对流。

自然对流的散热速率公式为:q=h(Ts-Ta)其中,q表示散热速率,h表示自然对流系数,Ts表示物体表面温度,Ta表示周围环境温度。

2. 强迫对流散热速率公式强迫对流是指通过强制流体通过管道或内部构造来实现的流动,例如风扇或水泵等机械设备。

强迫对流的散热速率公式为:q=h(Ts-Ta)其中,q表示散热速率,h表示强迫对流系数,Ts表示物体表面温度,Ta表示周围环境温度。

3. 辐射散热速率公式辐射是指通过热辐射的方式传递热量,例如太阳的辐射热。

辐射的散热速率公式为:q=σ(Ts^4-Ta^4)其中,q表示散热速率,σ表示辐射系数,Ts表示物体表面温度的第四个乘方,Ta表示周围环境温度的第四个乘方。

4. 传导散热速率公式传导是指通过物体内部分子的碰撞来传递热量。

传导的散热速率公式为:q=kA(Ts-Ta)/d其中,q表示散热速率,k表示热导率,A表示物体面积,Ts表示物体表面温度,Ta表示环境温度,d表示物体的厚度。

综上所述,散热速率的计算需要根据实际情况选择合适的计算公式和散热方式,同时需要确保材料、设备和环境参数准确无误。

LED散热计算公式详解..

LED散热计算公式详解..

LED散热计算公式详解..LT大功率LED的散热问题:LED是个光电器件,其工作过程中只有15%~25%的电能转换成光能,其余的电能几乎都转换成热能,使LED的温度升高。

在大功率LED中,散热是个大问题。

例如,1个10W白光LED若其光电转换效率为20%,则有8W的电能转换成热能,若不加散热措施,则大功率LED的器芯温度会急速上升,当其结温(TJ)上升超过最大允许温度时(一般是150℃),大功率LED会因过热而损坏。

因此在大功率LED灯具设计中,最主要的设计工作就是散热设计。

另外,一般功率器件(如电源IC)的散热计算中,只要结温小于最大允许结温温度(一般是125℃)就可以了。

但在大功率LED散热设计中,其结温TJ要求比125℃低得多。

其原因是TJ对LED的出光率及寿命有较大影响:TJ越高会使LED的出光率越低,寿命越短。

K2系列白光LED的结温TJ与相对出光率的关系。

在TJ=25℃时,相对出光率为1;TJ=70℃时相对出光率降为0.9;TJ=115℃时,则降到0.8了。

:TJ=50℃时,寿命为90000小时;TJ=80℃时,寿命降到34000小时;TJ=115℃时,其寿命只有13300小时了。

TJ在散热设计中要提出最大允许结温值TJmax,实际的结温值TJ应小于或等于要求的TJmax,即TJ≤TJmax。

大功率LED的散热路径.大功率LED在结构设计上是十分重视散热的。

图2是Lumiled公司K2系列的内部结构、图3是NICHIA公司NCCW022的内部结构。

从这两图可以看出:在管芯下面有一个尺寸较大的金属散热垫,它能使管芯的热量通过散热垫传到外面去。

大功率LED是焊在印制板(PCB)上的,如图4所示。

散热垫的底面与PCB 的敷铜面焊在一起,以较大的敷铜层作散热面。

为提高散热效率,采用双层敷铜层的PCB,其正反面图形如图5所示。

这是一种最简单的散热结构。

热是从温度高处向温度低处散热。

大功率LED主要的散热路径是:管芯→散热垫→印制板敷铜层→印制板→环境空气。

散热器散热量计算

散热器散热量计算

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;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;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;十柱散热量:;Q=5.8259×64.5=1221.4W;每柱散热量;1224.4W÷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)。

热管散热器散热计算公式

热管散热器散热计算公式

热管散热器散热计算公式热管散热器是一种高效的散热设备,它通过热管的热传导和散热片的散热来实现散热效果。

在工程实践中,我们需要通过一定的计算来确定热管散热器的散热效果,以确保设备正常运行。

本文将介绍热管散热器的散热计算公式,并对其进行详细的讲解。

热管散热器的散热计算公式可以分为两部分,热管的热传导计算和散热片的散热计算。

首先我们来看热管的热传导计算。

热管的热传导计算公式如下:Q = kAΔT / L。

其中,Q为热管的传热量,单位为瓦特(W);k为热管的导热系数,单位为瓦特/米-摄氏度(W/m·°C);A为热管的横截面积,单位为平方米(m^2);ΔT为热管两端的温度差,单位为摄氏度(°C);L为热管的长度,单位为米(m)。

在实际应用中,热管的导热系数k通常是已知的,可以根据热管的材料和结构参数进行查阅。

热管的横截面积A和长度L也是已知的,可以通过测量得到。

而热管两端的温度差ΔT则需要根据具体的工况和散热需求来确定。

通过这个公式,我们可以计算出热管的传热量,从而评估热管的散热性能。

接下来我们来看散热片的散热计算。

散热片的散热计算公式如下:Q = hAΔT。

其中,Q为散热片的传热量,单位为瓦特(W);h为散热片的对流换热系数,单位为瓦特/平方米-摄氏度(W/m^2·°C);A为散热片的表面积,单位为平方米(m^2);ΔT为散热片表面和环境的温度差,单位为摄氏度(°C)。

在实际应用中,散热片的表面积A是已知的,可以通过测量得到。

散热片的对流换热系数h通常需要根据具体的工况和散热片的形状来确定,可以通过经验公式或者计算流体力学模拟得到。

而散热片表面和环境的温度差ΔT也需要根据具体的工况和散热需求来确定。

通过这个公式,我们可以计算出散热片的传热量,从而评估散热片的散热性能。

综合考虑热管和散热片的散热计算公式,我们可以得到整个热管散热器的散热量。

在实际应用中,我们还需要考虑热管和散热片的布局和组合方式,以及热管散热器的整体热阻等因素。

散热器的散热量计算公式

散热器的散热量计算公式

散热器的散热量计算公式散热器是一种用于降低电子设备或机械设备温度的装置。

它通过将设备产生的热量转移到周围环境中,从而保持设备的正常运行温度。

散热器的散热量计算公式可以帮助我们了解散热器的散热能力和热量传递效率。

散热器的散热量计算公式如下:Q = U * A * ΔT其中,Q表示散热器的散热量,U表示散热器的传热系数,A表示散热器的表面积,ΔT表示散热器与环境之间的温度差。

我们来了解一下散热器的传热系数U。

传热系数是指单位时间内通过单位面积的热量传递量与温度差之间的比值。

它决定了散热器传热的效率和能力。

散热器的传热系数受到散热器材料、散热片结构和流体状态等因素的影响。

散热器的表面积A也是计算散热量的重要参数。

表面积越大,散热器与周围环境之间的热交换面积就越大,从而能够更快地将热量散发出去。

温度差ΔT是指散热器表面温度与环境温度之间的差值。

温度差越大,散热器的散热能力越强。

散热器的散热量计算公式可以帮助我们评估散热器的散热性能。

通过调整散热器材料、改进散热片结构和优化流体状态,可以提高散热器的传热系数和表面积,从而提高散热器的散热能力。

除了散热器自身的设计和性能,散热器的散热量还受到其他因素的影响。

例如,周围环境的温度和湿度、设备的功率和工作状态等都会对散热器的散热效果产生影响。

在实际应用中,我们可以根据设备的功率、工作温度和环境温度等参数,计算出散热器所需的散热量。

然后,根据散热器的传热系数和表面积,选择合适的散热器型号和规格。

散热器的散热量计算公式是评估散热器散热性能的重要工具。

通过合理选择散热器和优化散热系统设计,可以有效降低设备温度,提高设备的可靠性和稳定性。

在未来的发展中,我们可以期待散热器技术的进一步创新和提高,以满足不断增长的散热需求。

散热器的计算公式

散热器的计算公式

散热器的计算公式
散热器是一种用来散发热量的设备,广泛应用于各个领域,包
括建筑、工业、汽车等。

计算散热器的散热能力对于确保设备正常
运作非常重要。

以下是一些常用的散热器计算公式。

1. 热功率计算
散热器的主要功能是散发热量,因此计算热功率是散热器设计
的关键。

热功率可根据以下公式计算:
热功率 (W) = 热量传导系数 (U) ×温度差(ΔT) × 表面积 (A)
其中,热量传导系数是指散热器材料的热导率,温度差是散热
器表面的温度与周围环境温度之差,表面积是指散热器的外表面积。

2. 散热器尺寸计算
散热器尺寸的计算涉及到散热片的数量和间距。

以下是一些常
用的散热器尺寸计算公式:
- 散热片数量 (N) = 热功率 (W) / 单个散热片的散热能力 (Q)
其中,单个散热片的散热能力可由散热片的热导率 (K) 和表面积 (A) 计算得出。

- 散热片间距 (D) = 散热器高度 (H) / (散热片数量 (N) - 1)
3. 散热器材料选择
散热器材料的选择是散热器设计中的另一个重要因素。

常用的散热器材料包括铝、铜、不锈钢等。

根据散热需求和成本考虑,选择适当的材料是非常关键的。

4. 其他因素考虑
除了以上的计算公式外,散热器设计还需要考虑其他因素,例如流体流量、风速、散热器的布局等。

这些因素会对散热器的散热能力产生影响,需要进行综合考虑。

综上所述,散热器设计的计算公式涉及热功率、散热器尺寸、材料选择等因素。

根据实际需求合理使用这些公式可以确保散热器的有效运作。

散热与风量的计算

散热与风量的计算散热与风量的计算一直是工程设计和维修中的重要内容之一、在许多领域,如建筑、机械、电子等,散热问题都会成为制约因素。

为了保证设备或系统的正常运行,需要合理计算散热和相应的风量。

本文将重点介绍散热与风量的计算方法及其应用。

一、散热的基本原理散热是指将机械、设备或系统中产生的过多热量转移到周围环境中,从而使温度保持在合适的范围内,保证设备的正常运行。

散热的基本原理是通过热传导、热对流和热辐射等方式来传递热量。

热传导是指热量在物体内部由高温区传导到低温区。

其计算公式为:Q=k*A*ΔT/d其中,Q表示通过传导方式散热的热量,k表示材料的导热系数,A 表示传热面积,ΔT表示温度差,d表示传热距离。

热对流是指通过流体运动来传递热量。

其计算公式为:Q=h*A*ΔT其中,Q表示通过对流方式散热的热量,h表示传热系数,A表示传热面积,ΔT表示温度差。

热辐射是指物体表面通过电磁波辐射传递热量。

其计算公式为:Q=ε*σ*A*(T_1^4-T_2^4)其中,Q表示通过辐射方式散热的热量,ε表示发射率,σ表示斯特藩-玻尔兹曼常数,A表示辐射面积,T_1和T_2表示物体表面和周围环境的温度。

二、散热的计算方法1.散热需要考虑到各种传热方式的影响,因此需要根据具体情况综合计算。

首先需要了解设备或系统的功率和工作状态,以及散热方式(如空气散热、水冷散热等)和散热条件(如环境温度、湿度等)。

2.对于空气散热,可以根据空气对流的原理计算出所需要的通风量。

通风量的计算公式为:Q=m*c*ΔTV = Q / ρ * cp * ΔT其中,Q表示散热功率,m表示空气质量流量,c表示空气比热容,ΔT表示温度差,V表示通风量,ρ表示空气密度,cp表示空气定压比热容。

通过计算得出的通风量即为所需的风量,可以根据风速和设备的散热形式选择对应的通风装置。

3.对于水冷散热,通常需要计算出所需的冷却水流量。

冷却水流量的计算公式为:Q=m*c*ΔT=m*Lm=Q/(c*ΔT)其中,Q表示散热功率,m表示冷却水流量,c表示水的比热容,ΔT 表示水的温度差,L表示换热潜热。

散热量计算公式

散热量计算公式⼀、标准散热量标准散热量是指供暖散热器按我国国家标准(GB/T13754-1992),在闭室⼩室内按规定条件所测得的散热量,单位是⽡(W)。

⽽它所规定条件是热媒为热⽔,进⽔温度95摄⽒度,出⽔温度是70摄⽒度,平均温度为(95+70)/2=82.5摄⽒度,室温18摄⽒度,计算温差△T=82.5摄⽒度-18摄⽒度=64.5摄⽒度,这是散热器的主要技术参数。

散热器⼚家在出⼚或售货时所标的散热量⼀般都是指标准散热量。

那么现在我就要给⼤家讲解第⼆个问题,我想也是很多⼚商和经销商存在疑问的地⽅。

⼆、⼯程上采⽤的散热量与标准散热量的区别标准散热量是指进⽔温度95摄⽒度,出⽔温度是70摄⽒度,室内温度是18摄⽒度,即温差△T=64.5摄⽒度时的散热量。

⽽⼯程选⽤时的散热量是按⼯程提供的热媒条件来计算的散热量,现在⼀般⼯程条件为供⽔80摄⽒度,回⽔60摄⽒度,室内温度为20摄⽒度,因此散热器△T=(80摄⽒度+60摄⽒度)÷2-20摄⽒度=50摄⽒度的散热量为⼯程上实际散热量。

因此,在对⼯程热⼯计算中必须按照⼯程上的散热量来进⾏计算。

在解释完上⾯的术语以后,下⾯我介绍⼀下采暖散热器的欧洲标准(EN442)。

欧洲标准(EN442)是由欧洲标准化委员会/技术委员会CEN所编制.按照CEN内部条例,以下国家必须执⾏此标准,这些国家是:澳⼤利亚、⽐利时、丹麦、芬兰、法国、意⼤利、荷兰、西班⽛、瑞典、英国等18个国家。

⽽欧洲标准(EN442)的标准散热量与我国标准散热量是不同的,欧洲标准所确定的标准⼯况为:进⽔温度80摄⽒度,出⽔温度65摄⽒度,室内温度20摄⽒度,所对应的计算温差△T=50摄⽒度。

欧洲标准散热量是在温差△T=50摄⽒度的散热量。

那么怎么计算散热器在不同温差下的散热量呢?散热量是散热器的⼀项重要技术参数,每⼀个散热器出⼚时都标有标准散热量(即△T=64.5摄⽒度时的散热量)。

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,来计算出温差△T,然后计算各种温差下的散热量。

散热器的参数定义及计算公式

散热器的参数定义及计算公式
在电子电路设计当中,散热是始终需要面对的一个问题。

成品的效率再高,散热不好,也算不上一件合格的产品。

想要设计出良好的散热性,就要进行一系列的参数计算,并且熟悉工作条件、尺寸大小、安装方式等因素。

本篇文章就将介绍一种散热器的参数计算方法,并给出较为详细的过程。

 首先是硬件方面,选择散热器的底板大小比元器件安装面略大一些即可,因为安装空间的限制,散热器主要依靠与空气对流来散热,超出与元器件接触面的散热器,其散热效果随与元器件距离的增加而递减。

对于单肋散热器,如果所需散热器的宽度在表中空缺,可选择两倍或三倍宽度的散热器截断即可。

 关于散热器选择的计算方法
 参数定义:
 Rt───总内阻,℃/W;
 Rtj───半导体器件内热阻,℃/W;
 Rtc───半导体器件与散热器界面间的界面热阻,℃/W;
 Rtf───散热器热阻,℃/W;
 Tj───半导体器件结温,℃;
 Tc───半导体器件壳温,℃;
 Tf───散热器温度,℃;
 Ta───环境温度,℃;
 Pc───半导体器件使用功率,W;
 ΔTfa───散热器温升,℃;
 散热计算公式:。

散热器散热计算公式:

(一)散热器选择通用原则 散热器热阻Rsa 是选择散热器的主要依据。

Rsa=c ajm P TT−-(R jc+R cs)式中:R sa────散热器热阻,℃/W;R jc────半导体器件结壳热阻,℃/W;R cs────接触热阻,℃/W;T jm ────半导体器件最高工作结温,℃;T a────环境温度,℃;P c ────半导体器件耗散功率,W;T jm,P c,R jc可以从器件技术参数表中查到,或计算得到;T a是实际工作环境温度;R cs与接触材料的种类和接触压力有关,可以根据接触材料(如硅脂)的热阻参数估算得到。

所选择的散热器,其热阻值应小于以上的计算值,就可满足散热的要求。

散热器的热阻与材质,结构,表面状态,表面颜色,几何尺寸及冷却条件等有关;应该按照有关的标准用实验的方法测试得到,常用的散热器热阻曲线有3种,(1)热阻——长度曲线,(2)热阻——风速曲线,(3)功耗——温升曲线。

用CFD技术模拟仿真运算可以得到散热器的热阻值,风压及温度分布状况,为散热器选择提供参考依据。

(二)电力半导体用散热器的选择和使用原则 摘自JB/T9684-2000一﹑散热器选择的基本原则电力半导体器件用散热器选择要根据器件的耗散功率,器件结壳热阻,接触热阻,以及器件最高工作结温和冷却介质温度来综合考虑。

选用散热器时要了解散热器的散热能力范围,冷却方式,技术参数和结构特点,一种器件仅从热阻参数看,可能有多种散热器均能满足散热要求,但应结合冷却,安装,通用互换和经济性来综合考虑。

二﹑器件与散热器紧固力的要求为使器件与散热器组装后又良好的热接触,必须采用合适的安装力或安装力矩,其值由器件制造厂或器件标准给出,具有较小的范围,组装时应严格遵守不要超出范围,当器件厂未给出紧固力时,按照器件管壳与散热器接触的面积,可采用1~1.5KN/cm2的紧固力。

为了改善散热器与器件的接触,增加有效接触面积,提高散热效果,在散热器和器件之间可涂一薄层导电导热性物质如硅脂。

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