散热器存在的复杂换热问题

　　给出了矩形直肋散热器有对流辐射及导热同时存在的复杂换热问题的一种线性化解析方法。利用该方法，对含有辐射项的非线性微分方程进行了解析求解。分析了对流和辐射对肋效率的综合影响，得出了在综合换热作用下肋散热量的计算公式。散热器肋对流辐射导热/综合换热中在采暖或冷冻工程中，散热器壁内外两侧的换热系数经常相差很大。为了增大换热系数较小一侧的换热量，常用增加其表面换热面积的办法来实现。矩形直肋作为增加换热面积提高自然对流强度的一种方法，广泛用于散热器冷凝器及高低压电压变压器的散热元件等换热设备中。前人对散热器的研究，主要处理以下两种情况只考虑肋表面和周围空间的对流及肋基导热，忽略肋的辐射考虑了肋的辐射对流及导热，此时换热方程为一含有辐射项洲的非线性微分方程。因解析解难以求出，故需借助于计算机求数值解，对于种情况，尽管能用解析法求解，但与实际情况有较大差别。对于第二种情况，计算机给出的是离散的局部数值解，难以分析所得解的物理意义和推广应用。本文探讨具有对流辐射及导热同时存在的肋片换热问题的解析解法。用本文线性近似解析法得出的温度分布和数值计算结果十分逼近。曲线和数值计茸结果的比较肋体散热量计算在对流辐射及导热同时作用下矩形直肋的实际散热量为在综合换热作用下矩形直肋散热器换热特性。