散热器的传热分析研究

　　建立了边界为自然对流和辐射祸合换热的型材散热器的计算数学模型，并利用控制容积法求解该三维非线性偏微分方程，得到了散热器的三维温度场及散热量，在微机上开发了一个能应用于工程实际的散热器设计软件，后通过实验验证软件的可行性。散热器是由基板和若干个肋片组成的散热结构图对散热器的传热分析目前国内外还研究得很不够。对传热的物理模型都进行了简化如一维假设基板等温表面传热系数不变等因而使误差较大，有些结论甚至与定性分析。我国的散热器目前主要有两个系列型材散热器叉指形散热器工程设计时大多是凭经验选取，并作些简单的校核计算。因此，有必要对散热器进行的传热分析，为工程设计提供可靠的理论依据和应用软件。散热器物理模型示意散热器的计算数学模型以图为研究的物理模型。假设散热器材料均匀，且各向同性稳态无内热源边界处为自然对流和辐射换热的祸合寻这徉，其传热过程在内部属于稳态变物性无内热源的三维导热间题，在边界处为对流和辐射的祸合换热。应用导热基本定律和能量守恒定律，传热过程的数学模型为散热器热源边界处，散热器中的温度分布，为材料的导热系数肋片表面形状曲线的方向余弦，边界处的散热量，包括对流散热量和辐射散热量散热器的基本散热单元是由两两相邻的肋片与基板组成的形通道，因肋间距的影响，换热计算比较复杂。对于散热器竖壁上下表面图的自然对流换热可视为大空间的自然对流换热，其通用准则方程式为对于型通道三个内表面自然对流换热，假设散热器表面为漫辐射灰体，辐射空间吸收率为且温度为常数竖壁上下表面的辐射换热是这三个表面分别与空间组成的辐射系统的换热。