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自然对流平板散热经验公式验证

自然对流平板散热经验公式验证

作者: sanre123 | 来源:发表于2015-09-28 16:37 被阅读558次

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    层流状态,自然对流平板计算温升:

    |平板位置 | C | n|
    |-----|----|
    |垂直 | 1.42 | 0.25|
    |水平 热面朝上| 1.32 | 0.25|
    |水平 热面朝下 |0.59 | 0.25|



    注意:此平板只依靠一面来散热,另外一面不参与对流。
    已知条件:Q=1W 边长100x100mm.

    下面比较三种放置方式:


    垂直放置。常数C=1.42 n=0.25


    根据公式计算对流系数:

    1. 假设一个温升,比如40℃,则会计算出h=6.35。
    2. 带入公式Q=hAdeltT,(注意A=2100100mm2)得出deltT=7.87K,与假设不符。
    3. 再设温升为8℃,计算出h=4.247,重复步骤3得出deltT=11.774℃。还有偏差。
    4. 继续设温升为12℃,计算出h=4.7,重复步骤3,得出deltT=10.639℃。很接近了。
    5. 继续重复步骤3,得出最后的温升为11℃。
      用flotherm验证:
      一个PCB 厚度1.6mm,单面发热(建立component覆盖整个PCB),铜箔覆盖率100%。

    水平放置,热面朝下。常数C=1.32 n=0.25

    水平放置,热面朝上。常数C=0.59 n=0.25

    结论:

    1. 热面朝上与垂直放置的时候,经验公式与仿真结果相差不大。
    2. 热面朝下的时候,经验公式计算出来的温升几乎为仿真结果的2倍,问题出在哪里?

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