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肋片散热数值计算

肋片散热数值计算
肋片散热数值计算

肋片散热数值计算2016年12月

目录

一、题目------------------------------------------3

二、数值计算--------------------------------------4 (1)网格划分-----------------------------------4 (2)节点方程-----------------------------------5 (3)计算方式-----------------------------------6 (4)计算结果-----------------------------------6 (5)温度分布云图-------------------------------7 (6)误差分析-----------------------------------10

三、结论------------------------------------------10

四、程序------------------------------------------11

五、参考文献--------------------------------------15

一、题目

肋片优化问题

考虑三种不同形状的肋片,如图所示。材料均为硬铝,热导率为,肋根半厚度为4mm,肋高为25mm。对于梯形肋和圆弧边肋,最右端的平面部分半厚度为1mm,且圆弧在最右端的切线为水平线。肋根温度即227℃,肋外流体温度即27℃,表面对流换热系数为。试编程求解每种肋片的温度分布及散热量,并讨论肋片形状对散热量、材料需求量的优劣。

散热量17115 W 15605 W 14726 W

截面面积200 mm2 125 mm2 101 mm2

q/A 85.6 124.8 145.8

肋顶温度367 K(94℃)355 K(82℃)342K(69℃)

二、数值计算

鉴于肋片对称,因此只研究上半部分即可,肋半厚度处可以按绝热处理。

(1)网格划分

如图所示,用方格逼近曲面边界(三种形状的肋片都这样处理),即用图中蓝色网格边界来替代红色实际边界。

网格在边界处的取法用以下规则:

对于第i列节点,如果其中的第j个节点在红线上方或者恰好在红线上,并且第j-1个节点在红线下方或者正好在红线上,那么就取第j个节点作为第i列上的边界节点,最后把所有边界节点连成锯齿

状得到用方格逼近的边界(蓝色边界)。

网格间距delta在运行程序时输入。(建议值0.1mm,如果输入的值过大,那么计算结果不精确;输入值过小则程序需要很长时间才能算出结果)

(2)、节点方程

内部节点

肋根

换热面

传热量Q 按照肋根部的导热量计算,忽略根部y方向上的温度梯度(根据程序的运行结果来看,这种近似是合理的,对结果的影响很小),由求得的温度数据,在根部用(t(j,1)-t(j,2))/delta作为温度梯度,

(由于程序的原因,这里t(j,1)表示第1列第j个温度值)再用温度梯度乘上微元面积delta*1(为计算方便,肋宽取为1m),然后把所有的值求和,就得到从肋根部导出的热量。因为只研究上半部分,求出的散热量只有一半,再乘2即可。

具体到程序中所使用的节点方程,一共有一下11类

(3)、计算方式

简单迭代法,矩形肋片允许误差取为10^(-6),梯形肋片和圆弧形肋片的允许误差取为10^(-4)。

(4)、计算结果

肋片形式允许误差e

网格间距

散热量Q 肋端

温度

截面面

积A

Q/A

矩形肋片10^(-6)0.1mm 17394 96.2 200 86.97

梯形肋片10^(-4)0.1mm 15107 75.6 125 199.93

圆弧形肋

10^(-4)0.1mm 14758 65.1 101 146.12 片

(5)、温度分布云图

矩形肋片温度分布

梯形肋片温度分布

圆弧形肋片温度分布

(6)、误差分析

由于用矩形边界代替曲面边界,导致截面周长增加,所以在程序中引入修正项L/L0,其中L为实际对流换热边界长度,L0为网格对流换热边界长度,将求得的热量乘上该修正项,能够减小误差。

修正步骤已经写入程序。

三、结论

经过反复测试,发现对于矩形肋片,只要设置的允许误差e足够小,迭代求得的肋端温度值基本不受网格间距大小的影响,但是求得的散热量对网格间距比较敏感,当网格间距设为0.1mm,允许误差e=0.000001时,结果已经基本准确。

对于变截面肋片,即梯形和圆弧形肋片,测试发现求得的散热量Q和肋端温度对e和间距delta都很敏感;发现设置同样的e值,即e=0.0001,delta=0.1mm时,求得肋端温度75.7℃;delta=0.05mm 时,求得的肋端温度反而变小了,68℃。

但是可以预见,当e和delta取的都足够小时,求得的散热量和肋端温度将会越来越接近,但是鉴于将e和delta同时取很小,程序将运行很长时间,所以不再尝试。

对比计算结果可见,其实三种截面的肋片散热量差别不是很大,但是其Q/A值却差很大,也就是说矩形截面肋片用料比较多,而圆

弧形、梯形肋片比较省材。但是也看到,虽然圆弧形肋片省材,但其肋端温度较低,也就是说肋端的散热温差较小,这其实也是一种材料利用不充分的体现。

本题目属于给定换热系数h和导热系数λ的情况,而我们知道,

肋片效率ηf=th(ml)*m,m=,

因此肋片的效率取决于肋片的周长与面积比。

四、程序

矩形肋片程序juxingleipian.m

function juxingleipian

h=2800;%对流换热系数

lamda=187;%导热系数

sprintf('输入网格间距delta,单位为mm,建议值0.1或0.2(其中0.2运行时间较短)') delta=input('delta=');%输入网格间距,单位mm

delta=0.001*delta;

xnum=0.025/delta;%x轴划分数

ynum=0.008/delta;%y轴划分数

tf=300-273;%流体温度

t0=500-273;%肋根温度

x=zeros(ynum+1,xnum+1);t=zeros(ynum+1,xnum+1);w=zeros(ynum+1,xnum+1);c=0; sprintf('输入迭代允许误差e,(若delta输入0.2,则e的建议值为10^-6)当两次迭代之间的误差小于该数时,停止迭代')

e=input('e=');%输入允许误差

for i=1:ynum+1;j=1:xnum+1;t(i,j)=100;end;%任意假定一组初始温度值

y=1;

while y==1

for

j=2:xnum;x(1,j)=(2*t(2,j)+t(1,j+1)+t(1,j-1)+2*h*delta*tf/lamda)/(4+2*h*delta/lamda);end; %节点方程

for

j=2:xnum;x(ynum+1,j)=(2*t(ynum,j)+t(ynum+1,j+1)+t(ynum+1,j-1)+2*h*delta*tf/lamda) /(4+2*h*delta/lamda);end;%节点方程

for i=1:ynum+1;x(i,1)=t0;end;%节点方程

for

i=2:ynum;x(i,xnum+1)=(2*t(i,xnum)+t(i+1,xnum+1)+t(i-1,xnum+1)+2*h*delta*tf/lamda)/ (4+2*h*delta/lamda);end%节点方程

for i=2:ynum;j=2:xnum;x(i,j)=(t(i,j-1)+t(i,j+1)+t(i-1,j)+t(i+1,j))/4;end;%节点方程

x(1,xnum+1)=(2*h*delta*tf/lamda+t(1,xnum)+t(2,xnum+1))/(2+2*h*delta/lamda);%节点方程

x(ynum+1,xnum+1)=(2*h*delta*tf/lamda+t(ynum,xnum+1)+t(ynum+1,xnum))/(2+2*h*d elta/lamda);%节点方程

for i=1:ynum+1;j=1:xnum+1;w(i,j)=abs(x(i,j)-t(i,j));end

if (max(max(w))<=e)%判断两次迭代的误差是否小于允许值

y=0;

end

t=x;c=c+1;

end

for i=1:ynum+1;tidu(i)=(t(i,1)-t(i,2))/delta;end;%求肋根部温度梯度

Q=lamda*sum(tidu(1,:))*delta%温度梯度与微元面积乘积求和,得到散热量

temp=t(ynum/2+1,xnum+1)

a=linspace(0,25,xnum+1);

b=linspace(0,8,ynum+1);

[aa,bb]=meshgrid(a,b);

figure

mesh(aa,bb,t);%温度分布图

figure

contourf(a,b,t,50);

shading flat

end

梯形肋片&&圆弧形肋片程序laddershaped.m

注:本程序改变红色字的公式即可分别计算梯形肋片和圆弧形肋片

function laddershaped

h=2800;%对流换热系数

r=634/6;%半径r

c=0;

lamda=187;%导热系数

tf=300-273;%流体温度

t0=500-273;%肋根温度

sprintf('输入网格间距delta,单位为mm')

delta=input('delta=');%输入网格间距,单位mm

sprintf('输入设定的误差值,当两次迭代的误差小于该值时停止迭代');

wucha=input('wucha=');%输入设定的误差值

delta=0.001*delta;

xnum=0.025/delta;%x轴划分数

ynum=0.008/delta;%y轴划分数

t=zeros(ynum/2+1,xnum+1);%设初始温度场为100℃

T=zeros(ynum/2+1,xnum+1);

%下面要确定第i列对应的行数

i=1;

while (i<=xnum+1)%求出每一列的数据个数

y(i)=(-3*(i-1)*delta*1000+100)/25;%梯形肋片;肋片形状可以任意更改,只需写出不同截面的方程即可

%y(i)=((- 3*(i-1)*delta*1000 - 242)^(1/2)*(3*(i-1)*delta*1000 - 392)^(1/2))/3 + 320/3;%圆弧形肋片

for j=1:ynum/2+1;y1(j)=(j-1)*delta*1000-y(i);y2(j)=y1(j)-delta*1000;

if(y1(j)>=0 && y2(j)<=0)

z(i)=j;

end

end

i=i+1;%求下一列数据的个数

end

%下面是节点方程

p=1;

while(p==1)%从这里开始循环

for j=1:ynum/2+1;T(j,1)=t0;end;%根部边界条件,第1类

for i=2:xnum;T(1,i)=(t(1,i-1)+t(1,i+1)+2*t(2,i))/4;end;%第2类

T(1,xnum+1)=(t(1,xnum)+t(2,xnum+1)+h*delta*0.5*tf/lamda)/(h*delta*0.5/lamda+2);%第3类

for

j=2:0.001/delta;i=xnum+1;T(j,i)=(2*t(j,i-1)+t(j+1,i)+t(j-1,i)+2*h*delta*tf/lamda)/(h*delta* 2/lamda+4);end;%第12类

i=2;

while (i>=2 && i<=xnum)

if(z(i)==z(i-1) && z(i)==z(i+1))

T(z(i),i)=(2*t(z(i)-1,i)+t(z(i),i+1)+t(z(i),i-1)+2*h*delta*tf/lamda)/(h*delta*2/lamda+4);%第7类

else if(z(i)==z(i-1) && z(i)>z(i+1))

T(z(i),i)=(t(z(i)-1,i)+t(z(i),i-1)+2*h*delta*tf/lamda)/(2+2*h*delta/lamda);%第6类

T(z(i)-1,i)=(t(z(i),i)+t(z(i)-1,i+1)+2*(t(z(i)-2,i)+t(z(i)-1,i-1))+2*h*delta*tf/lamda)/(h*delta* 2/lamda+6);%第5类

else if (z(i)==z(i+1) && z(i-1)>z(i))

T(z(i),i)=(2*t(z(i)-1,i)+t(z(i),i+1)+t(z(i),i-1)+2*h*delta*tf/lamda)/(h*delta*2/lamda+4);%第8类

end

end

end

i=i+1;

end

i=xnum+1;

T(z(i),i)=(t(z(i)-1,i)+t(z(i),i-1)+2*h*delta*tf/lamda)/(2+2*h*delta/lamda);%第4类

i=2;j=2;k=2;l=2;

while(i<=xnum)%纯导热部分的节点方程

if(z(i)==z(i-1) && z(i)==z(i+1))

while(j

T(j,i)=0.25*(t(j+1,i)+t(j-1,i)+t(j,i+1)+t(j,i-1));%第9类

j=j+1;end;

else if(z(i)==z(i-1) && z(i)>z(i+1))

while(k

T(k,i)=0.25*(t(k+1,i)+t(k-1,i)+t(k,i+1)+t(k,i-1));%第10类

k=k+1;end;

else if(z(i)==z(i+1) && z(i-1)>z(i))

while(l

T(l,i)=0.25*(t(l+1,i)+t(l-1,i)+t(l,i+1)+t(l,i-1));%第11类

l=l+1;end;

end

end

end

i=i+1;j=2;k=2;l=2;

end

i=1;j=1;

while(i<=xnum+1)

while(j<=z(i))

e(j,i)=abs(T(j,i)-t(j,i));

j=j+1;

end

i=i+1;j=1;

end

t=T;%把新的一组温度值赋值给t

if max(max(e))

c=c+1;

end

for i=1:ynum/2+1;tidu(i)=(t(i,1)-t(i,2))/delta;end;%求肋根部温度梯度

Q=lamda*sum(tidu(1,:))*delta%温度梯度与微元面积乘积求和,得到散热量

%Qreal=2*Q/(25+3+1)*(25^2+3^2)^0.5;%梯形肋片的散热量

Qreal=2*Q*25.54859743/(25+3+1);%圆弧形肋片的散热量

temp=t(1,xnum+1); %求肋端部温度

temp

Qreal

a=linspace(0,25,xnum+1);

b=linspace(0,4,ynum/2+1);

[aa,bb]=meshgrid(a,b);

figure

mesh(aa,bb,t)%温度分布图

figure

contourf(a,b,t,50)

shading flat

sprintf('参考值--矩形肋片:17115W,94;梯形肋片:15605W,82度;圆弧形肋片:14726W,69度')

end

五、参考文献

《传热学(第五版)》.章熙民,任泽霈,梅飞鸣. 中国建筑工业出版社.

散热器片数计算方法

散热器片数计算方法(精确计算) 散热器(俗称暖气片),是将热媒(热水或蒸汽)的热量传导到室内的一种末端采暖设备,已成为 冬季采暖不可缺少的重要组成部分。散热器计算是确定供暖房间所需散热器的面积和片数。 一、散热器片数计算公式 (1)已知散热器传热系数K 和单片散热器面积F 散热器片数n 的计算公式如下: [1] 式中,Q 为房间的供暖热负荷,W ;K 为散热器传热系数,W/(㎡·℃);F 为单片散热器面积,㎡/片;Δt 为散热器传热温差,℃;β、β、β、β依次为散热器的安装长度修正系数、支管连接方式修正系数、安装形式修正系数、流量修正系数。 散热器的传热温差计算如下: Δt=t – t 式中,t 为散热器里热媒(热水或蒸汽)的平均温度(热媒为热水时,等于供/回水温度的算术平均值),℃;t 为供暖室内计算温度,一般为18℃。 以95/70℃的热水热媒为例,Δt=64.5℃: 1234pj n pj n

(2)已知单片散热器的散热量计算公式ΔQ 散热器片数n 的计算公式如下: [2] 式中,ΔQ 为单片散热器散热量,W/ 片。 式中,A 、b 为又实验确定的系数,可要求厂家提供。以椭四柱813型为例,ΔQ=0.657Δt 。 二、散热器修正系数β、β、β、β[2]表 安装长度修正系数β 表 支管连接方式修正系数β 表 安装形式修正系数β 1.30612341 2 3

表 进入散热器的流量修正系数β注:1)流量增加倍数 = 25 /(供水温度 - 回水温度);2)当散热器进出口水温为25℃时的流量,亦称标准流量,上表中流量增加倍数为1 。 三、房间层数位置修正 此外,对多层住宅根据多年实践经验,一般多发生上层热下层冷的现象,故在计算散热器片数时,建议在总负荷不变的条件下,将房间热负荷做上层减、下层加的调整,调整百分数一般为5% ~15%,见下表。 表 散热器片数调整百分表(%) 四、散热器片数近似问题 散热器的片数或长度,应按以下原则取舍:(《09 技术措施》2.3.3条)[3] 1)双管系统:热量尾数不超过所需散热量的5%时可舍去,大于或等于5%时应进位; 2)单管系统:上游(1/3)、中间(1/3)及下游(1/3)散热器数量计算尾数分别不超过所需散热量的7.5%、5%及2.5%时可舍去,反之应进位; 3)铸铁散热器的组装片数,不宜超过下列数值: 粗柱型(包括柱翼型):20片 细柱型:25片 长翼型:7片 4

暖气片如何选型及计算

暖气片报价如何选型及计算 机械循环热水采暖系统,摩擦阻力损失占50%,局部阻力损失占50%; 换热器按0.1-0.15MPa估算; 设计裕量:10-20%。 1MPa=10KGF/CM2=100MH2O 1MMH2O=10Pa 循环水泵如何选择? 应根据计算所得的水量G及总循环阻力H来选择水泵.与外网连接的系统应换算外网在本楼接口处的供回水压差,是否够用(城市热网一般预留压差≥5MH2O)。 金旗舰散热器的工作压力定多少是合适的? 我国暖通空调设计规范规定,采暖系统高度超过50M时就应分区设置.这时系统的静压约为55MH2O。而采暖系统的动压(推动水循环,包括换热器等)约为20M-30M H2O,动压和静压的总和约为70-90MH2O (即0.7-0.9MPa)。所以散热器的工作压力取1.0MPa已够用了。关于个别城市热网直连的情况可作特殊处理。 系统运行前的压力测试如何进行? 在系统或系数的某部分投入运行前,必须对其进行压力测试.首先,所测系统应排出空气并充满处理过的水,然后用泵将压力升到至少为工作压力的1.5倍。这一压力应该至少保持10分钟,压力下降

不超过0.02 Mpa才为合格,在压力测试过程中,应对接头,连接处和设备进行目测检查以确保无泄漏。测试人员应进行记录,该记录应包括时间、地点、观测设备以及测试的初始和终了压力等信息,也应包括注意到的可能渗漏.最后测试人员在测试记录上签字。具体测点位置及系统试压的压力值均应按施工验收规范要求确定。 热水供暖系统设计应强调哪些问题? 应从以下6方面考虑: 1、必须保证满水条件下的闭式循环,最好实现密闭式热水采暖系统; 2、必须强调供暖水质的处理及控制; 3、必须保证有足够的水量,足够的资用压头; 4、必须有良好的排气,保证水循环畅通; 5、必须考虑水力平衡,保证各组散热器均能通水; 6、对较长的直管段,必须考虑热补偿。 三散热器选择与比较 购房要注意有关供暖系统的哪些问题? 可以从7个方面加以考虑: 1、注意散热器的热负荷,即每平方米的散热量.华北地区的砖混结构住宅,一般配置70W/㎡;节能型保温建筑配置50W/㎡;华中及华东地区的独立供暖住宅,一般配置120~130W/㎡。 2、看散热器类型是否安全舒适.面积很大的房间最好选用R021B 1800的散热器,散热均匀又安全舒适;

散热片散热面积计算

散热片作为强化传热的重要技术之一,广泛地应用于提高固体壁面的传热速率。比如飞机、空调、电子元件、机动车辆的散热器、船用散热器等[1]。对散热片强化传热的研究引起国 内外众多学者的关注,如对散热片自然对流的研究[2-7],对散热片强制对流的研究[8-12 ]。前人对散热片的研究大致可分为两类:其一,采用实验的手段,在一定范围内改变散热片组的结构尺寸和操作参数,比较其传热性能,从而得出散热片组最优的结构尺寸和最优的操作参数;其二,采用数学方法,对某一具体情况推导出偏微分方程,简化其边界条件,求其数值解。本文深入分析散热片组间流体的流动特性及传热特性,总结各种因素对传热的影响,采用最优化技术及先进的计算机软件技术,对自然对流情况下矩形散热片组的散热过程进行了优化研究,并设计典型实验,检验优化结果。 2 散热片散热过程分析散热片多用于强化发热表面向空气散热的情况,故本文以与空气接触的散热片 为研究对 象。由于散热片表面温度(一般不超过250 C )不高,散热片组对空气的辐射换热量采用式(1) 计算可知,它所占比例小于总散热量的3%。因此,散热片表面与周围环境之间的散热主要 是对流传热。式(1)中的F为辐射角系数,本文散热片组的辐射角系数由G N ELLISON [13] 介绍的方法求得。 (1) 散热片传热是一个比较复杂的物理过程,对此过程,国内外学者进行了深入的实验研究,他们的工作主要着重于传热系数大小、传热系数与流体流速以及流道的几何形状等因素的内在联系。在实验研究中得到了许多适用于具体实验条件的准数关联式。这些结果对传热过程 的了解和散热片的设计有重要的意义。 在自然对流条件下,散热片组的结构参数(散热片的间距、高度、厚度 )是散热片散热的 主要影响因素,散热片组的结构见文献[ 14]。 2.1 间距对散热片散热的影响 描述流体与固体间对流传热的基本方程式为: Q=hA AT (2) 从上式可以看出,通过提高传热系数h,增大传热面积来强化流体与散热片表面间的对 流传热效果。当基面宽度 W给定时,假定传热温差AT,传热系数h不变,这样散热量 Q 的提高就取决于换热面积 A 的大小。增加散热片数量就可以增加换热面积,有利于散热。但散热片数目的增多,减小了散热片间的距离S,传热系数h也随之降低。 2.2 高度对散热片散热的影响 提高散热片的高度 H可以增加换热面积 A,从而达到强化传热的目的。但增加高度会使散热片顶部的局部传热系数降低,导致平均传热系数的降低。此外,高度也影响着从散热片基面到端部的温度降。高度越大,温度降也越大,导致散热片表面与周围大气的平均温度差就随之降低,不利于散热。实际上,散热片的高度还将受到整机外型尺寸的限制。 2.3 厚度对散热片散热的影响 散热片越薄,则单位长度上可装载的散热片的数量就越多,从而增大散热面积,强化散热片的散热;随着散热片厚度的增大,散热片表面与周围大气的平均换热温度差AT就随之 降低,这对于散热是不利的。在实际的应用中,厚度3的大小往往受工艺水平高低所限。一

图像大小的计算

图像大小的计算 一直为图片大小计算所吸引,近日搜索资料得知,与大家分享。 数码照片文件大小和拍摄时设置的分辨率和品质有关,还和被拍摄景物的色 彩,纹理复杂程度有关,同样的相机设置拍白墙和风景文件大小是不一样的。找个编辑图片的软件,如Photoshop 就可以只改变图片占用空间的大小,不会改变长和高,但要牺牲质量。用ACDsee也可另存为,然后可改变质量,降低文件就变小,大小不变。 文件大小是指一个文件占用电脑的磁盘空间的大小。不光是图片文件,其它任何类型的文件都要占用空间,而图片文件的大小与文件格式(JPG、BMP、PSD、GIF、TIFF、PNG CDA等等)、文件的实际像素、实际尺寸都有直接的关系,但就算两张图片的以上几点都完全一样,文件的大小还可能是不相等的,因为每一张图片所包含的色彩信息量是不同的,一面白墙的相片跟一个MM的照片,文件 大小铁定是不同的。 首先,图片大小的存储基本单位是字节(byte),每个字节是由8个比特(bit )组成。 1、位(bit ) 来自英文bit ,音译为“比特”,表示二进制位。位是计算机内部数据储存的最小单位,11010100是一个8位二进制数。一个二进制位只可以表示0和 1 两种状态(21);两个二进制位可以表示00、01、10、11 四种(22)状态;三位二进制数可表示八种状态(23)........ 2、字节(byte ) 字节来自英文Byte,音译为“拜特”,习惯上用大写的“ B'表示。字节是计算机中数据处理的基本单位。计算机中以字节为单位存储和解释信息,规定一个字节由八个二进制位构成,即 1 个字节等于8 个比特(1Byte=8bit )。八位二进制数最小为00000000,最大为11111111;通常1 个字节可以存入一个ASCII 码,2 个字节可以存放一个汉字国标码。 位在计算机中极少单独出现。它们几乎总是绑定在一起成为8 位集合,称为 字节。为什么一个字节中有8 位呢?一个类似的问题是:为什么一打鸡蛋有12 个呢?8位字节是人们在过去50年中不断对试验及错误进行总结而确定下来的。 1 字节(Byte )= 8 位(bit )。所以,一个字节在十进制中的范围是[0~255], 即256 个数。 图片大小跟颜色模式有直接关系: 1. 灰度模式:图片每一个像素是由1个字节数值表示,也就是说每一像素是由8 为 01 代码构成。比如:240*320=76800px;76800*1(byte )/1024=75k ; 2. RGB模式:即red blue green 三原色简写。图片每一个像素是由3个字节数值表示,也就是说每一像素是由24为01代码构成。比如:240*320=76800px; 76800*3 (byte )/1024=225k ; 3. CMYK莫式:即青色(c)洋红(m黄色(y)黑色(k)构成。图片每一个像素是由 4 个字节数值表示,也就是说每一像素是由8 为01 代码构成。. 比如: 240*320=76800px;76800*4(byte )/1024=300k; 4. dpi 是指单位面积内像素的多少,也就是扫描精度,目前国际上都是计算一平方英寸面积内像素的多少。dpi 越小,扫描的清晰度越低,由于受网络传输速度的影响,

散热片计算方法

征热传导过程的物理量 在图3的导热模型中,达到热平衡后,热传导遵循傅立叶传热定律: Q=K·A·(T1-T2)/L (1) 式中:Q为传导热量(W);K为导热系数(W/m℃);A 为传热面积(m2);L为导热长度(m).(T1-T2)为温度差. 热阻R表示单位面积、单位厚度的材料阻止热量流动的能力,表示为: R=(T1-T2)/Q=L/K·A(2) 对于单一均质材料,材料的热阻与材料的厚度成正比;对于非单一材料,总的趋势是材料的热阻随材料的厚度增加而增大,但不是纯粹的线形关系. 对于界面材料,用特定装配条件下的热阻抗来表征界面材料导热性能的好坏更合适,热阻抗定义为其导热面积与接触表面间的接触热阻的乘积,表示如下: Z=(T1-T2)/(Q/A)=R·A (3) 表面平整度、紧固压力、材料厚度和压缩模量将对接触热阻产生影响,而这些因素又与实际应用条件有关,所以界面材料的热阻抗也将取决于实际装配条件.导热系数指物体在单位长度上产生1℃的温度差时所需要的热功率,是衡量固体热传导效率的固有参数,与材料的外在形态和热传导过程无关,而热阻和热阻抗是衡量过程传热能力的物理量. 芯片工作温度的计算 如图4的热传导过程中,总热阻R为: R=R1+R2+R3 (4) 式中:R1为芯片的热阻;R2为导热材料的热阻;R3为散热器的热阻.导热材料的热阻R2为: R2=Z/A (5) 式中:Z为导热材料的热阻抗,A为传热面积.芯片的工作温度T2为:

T2=T1+P×R (6) 式中:T1为空气温度;P为芯片的发热功率;R为热传导过程的总热阻.芯片的热阻和功率可以从芯片和散热器的技术规格中获得,散热器的热阻可以从散热器的技术规格中得到,从而可以计算出芯片的工作温度T2. 实例 下面通过一个实例来计算芯片的工作温度.芯片的热阻为1.75℃/W,功率为5W,最高工作温度为90℃,散热器热阻为1.5℃/W,导热材料的热阻抗Z为5.8℃cm2/W,导热材料的传热面积为5cm2,周围环境温度为50℃.导热材料理论热阻R4为: R4=Z/A=5.8 (℃·cm2/W)/ 5(cm2)=1.16℃/W(7) 由于导热材料同芯片和散热器之间不可能达到100%的结合,会存在一些空气间隙,因此导热材料的实际热阻要大于理论热阻.假定导热材料同芯片和散热器之间的结合面积为总面积的60%,则实际热阻R3为: R3=R4/60%=1.93℃/W(8) 总热阻R为: R=R1+R2+R3=5.18℃/W (9) 芯片的工作温度T2为: T2=T1+P×R=50℃+(5W× 5.18℃/W)=75.9℃ (10) 可见,芯片的实际工作温度75.9℃小于芯片的最高工作温度90℃,处于安全工作状态. 如果芯片的实际工作温度大于最高工作温度,那就需要重新选择散热性能更好的散热器,增加散热面积,或者选择导热效果更优异的导热材料,提高整体散热效果,从而保持芯片的实际工作温度在允许范围以内(作者:方科 )转载

散热器面积及片数的计算方法

工程一:室内热水供暖工程施工 模块三:散热器施工安装 单元2 散热器的计算 1-3-2-1散热器面积及片数的计算方法 1.计算散热器的散热面积 供暖房间的散热器向房间供应热量以补偿房间的热损失。根据热平衡原理,散热器的散热量应等于房间的供暖设计热负荷。 散热器散热面积的计算公式为 3 21) (βββn pj t t K Q F -= (2-1-2) 式中 F ——散热器的散热面积(m 2 ); Q ——散热器的散热量(W ); K ——散热器的传热系数[W/(m 2 ·℃)]; t pj ——散热器内热媒平均温度(℃); t n ——供暖室内计算温度(℃); β1——散热器组装片数修正系数; β2——散热器连接形式修正系数; β3——散热器安装形式修正系数。 2.确定散热器的传热系数K 散热器的传热系数K 是表示当散热器内热媒平均温度t pj 与室内空气温度t n 的差为1℃时, 每1 m 2 散热面积单位时间放出的热量。选用散热器时希望散热器的传热系数越大越好。 影响散热器传热系数的最主要因素是散热器内热媒平均温度与室内空气温度的差值Δt pj 。另外散热器的材质、几何尺寸、结构形式、表面喷涂、热媒种类、温度、流量、室内空气温度、散热器的安装方式、片数等条件都将影响传热系数的大小。因而无法用理论推导求出各种散热器的传热系数值,只能通过实验方法确定。 国际化规范组织(ISO )规定:确定散热器的传热系数 K 值的实验,应在一个长×宽×高为(4±0.2)m ×(4±0.2)m ×(2.8±0.2)m 的封闭小室内,保证室温恒定下进行,散热器应无遮挡,敞开设置。 通过实验方法可得到散热器传热系数公式 K=a (Δt pj )b =a (t pj -t n )b (2-1-3) 式中 K ——在实验条件下,散热器的传热系数[W/(m 2 ·℃)]; a 、b ——由实验确定的系数,取决于散热器的类型和安装方式; Δt pj ——散热器内热媒与室内空气的平均温差,Δt pj =t pj –t n 。 从上式可以看出散热器内热媒平均温度与室内空气温差Δt pj 越大,散热器的传热系数 K 值就越大,传热量就越多。 附录9给出了各种不同类型铸铁散热器传热系数的公式。应用这些公式时,需要确定散热器内的热媒平均温度t pj 。 3.确定散热器内热媒平均温度 散热器内热媒平均温度t pj 应根据热媒种类(热水或蒸汽)和系统形式确定。 热水供暖系统

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。△T=(进水温度+出水温度)/2-室内温度。 现在我就介绍几种简单的计算方法 (一)根据散热器热工检测报告中,散热器与计算温差的关系式来计算。 Q=m×△T的N次方 例如74×60检测报告中的热工计算公式(10柱): Q=5.8259×△T1.2829 (1)当进水温度95摄氏度,出口温度70摄氏度,室内温度18摄氏度时: △T=(95摄氏度+70摄氏度)/2-18摄氏度=64.5摄氏度 Q=5.8259×64.51.2829=1221.4W(10柱) 每柱的散热量为122.1W/柱 (2)当进水温度为80摄氏度,出口温度60摄氏度,室内温度20摄氏度时: △T=(80摄氏度+60摄氏度)/2-20摄氏度=50摄氏度 Q=5.8259×501.2829=814.6W(10柱) 每柱的散热量为81.5W/柱 (3)当进水温度为70摄氏度,出口温度50摄氏度,室内温度18摄氏度时:

暖气片计算与使用面积

暖气散热片计算与使用面积 居民家中如何计算金旗舰暖气片使用数量 即一算面积、二算瓦数(W )、三算片数。 热器买多少要按照一定的步骤计算。 1.算面积:计算卧室、起居室、卫生间等面积,作为测算的基础数据。金旗舰,用品质温暖世界(生活)。 2.算瓦数(W):“W”(瓦)是暖气的供暖量,多大“W”可以温暖多大面积的房间有计算依据,我们可根据以下民用建筑供暖热指标测算参考数据,来计算出应购暖气的数量。住宅45- 70,办公室、学校40-80,医院、幼儿园65-80,单层住宅80-105,食堂、餐厅115-140(单位:W/平方米)。 集中供暖阳面(有保温层):70—80 W/㎡。集中供暖(有保温层)阴面、低层、顶层、端头户、郊区、平房等与采暖相关的不利因素,须适当加上20%—30%的散热量。 消费者可根据房屋的用途,用房屋面积乘以上述数据,得出房间需要的供热量。但以上仅为理论数值,实际生活中可能还会有所变化。一般情况下,楼房、北房、城里、中间要比平房、南房、城外、两端的房子暖和一些,在计算供暖量的时候可以不考虑富裕量。反之,可再适当加上10%~20%作为富裕量,以免暖气在冷天时热量不够。 3.算片数:当需要的总瓦数计算出来后,消费者就可以换算出需要购买暖气的片数,进而可以计算出需要购买暖气的组数。但暖气并

不都是可以拆分组合的,消费者可根据面积选择其适用功率的暖气就可以了。 高度和长度:有一个简单的方法,在计算出散热器熟后,考虑散热器的修正,然后再适当加上20 %—50 %,作为邻户传热富裕量,以免散热器热量不够。实际上,瓦数算出来以后就可以换算出散热器的片数进而计算出组数,实际散热器并不都是可以拆分组合的,尤其是卫浴型散热器,一般都是整体造型居多,消费者根据面积选择其适用的款式就可以了。 散热器应放置在窗下。 散热器的长度最好与窗户的宽度相近,散热器高度的选择取决于窗台的高度。散热器的下部应留100毫米的空隙,以确保空气能顺畅通过散热器,形成气流循环。安装和售后服务: 暖气装修重在安装,原则是:专业、熟练、有保障。到销售、安装、售后服务一体化的卖场选购较省心放心。 4房子的保暖性好坏,主要取决于墙体、窗、顶以及地的保温层。房子的墙体保温做法主要有两种:外保温和内保温。 外墙体保温是指在垂直外墙的外表面上建造保温层。该外墙即为外保温墙的基底,用砖石或者混凝土建造,必须满足建筑物的力学稳定性的要求,能承受垂直荷载,风荷载,并能经受撞击而保证安全使用,还应该使被覆的保温层和装修层得以牢固。

散热器的选型与计算

散热器的选型与计算 以7805为例说明问题. 设I=350mA,Vin=12V,则耗散功率Pd=(12V-5V)*0.35A=2.45W 按照TO-220封装的热阻θJA=54℃/W,温升是132℃,设室温25℃,那么将会达到7805的热保护点150℃,7805会断开输出. 正确的设计法是: 首先确定最高的环境温度,比如60℃,查出7805的最高结温TJMAX=125℃,那么允的温升是65℃.要求的热阻是65℃/2.45W=26℃/W.再查7805的热阻,TO-220封装的热阻θJA=54℃/W,均高于要求值,都不能使用,所以都必须加散热片,资料里讲到加散热片的时候,应该加上4℃/W的壳到散热片的热阻. 计算散热片应该具有的热阻也很简单,与电阻的并联一样,即54//x=26,x=50℃/W.其实这个值非常大,只要是个散热片即可满足. 散热器的计算: 总热阻RQj-a=(Tjmax-Ta)/Pd Tjmax :芯组最大结温150℃ Ta :环境温度85℃ Pd : 芯组最大功耗 Pd=输入功率-输出功率 ={24×0.75+(-24)×(-0.25)}-9.8×0.25×2 =5.5℃/W

总热阻由两部分构成,其一是管芯到环境的热阻RQj-a,其中包括结壳热阻RQj-C和管壳到环境的热阻RQC-a.其二是散热器热阻RQd-a,两者并联构成总热阻.管芯到环境的热阻经查手册知RQj-C=1.0 RQC-a=36 那么散热器热阻RQd-a应<6.4. 散热器热阻RQd-a=[(10/kd)1/2+650/A]C 其中k:导热率铝为2.08 d:散热器厚度cm A:散热器面积cm2 C:修正因子取1 按现有散热器考虑,d=1.0A=17.6×7+17.6×1×13 算得散热器热阻RQd-a=4.1℃/W, 散热器选择及散热计算 目前的电子产品主要采用贴片式封装器件,但大功率器件及一些功率模块仍然有不少用穿式封装,这主要是可便地安装在散热器上,便于散热。进行大功率器件及功率模块的散热计算,其目的是在确定的散热条件下选择合适的散热器,以保证器件或模块安全、可靠地工作。 散热计算 任器件在工作时都有一定的损耗,大部分的损耗变成热量。小功率器件损耗小,无需散热装置。而大功率器件损耗大,若不采取散热

如何计算散热器的散热功率

如何计算散热器的散热功率 Calculation Corner Estimating Parallel Plate-Fin Heat Sink Thermal Resistance Robert E. Simons, Associate Editor, IBM Corporation As noted previously in this column, the trend of increasing electronic module power is making it more and more difficult to cool electronic packages with air. As a result there are an increasing number of applications that require the use of forced convection air-cooled heat sinks to control module temperature. An example of a widely used type of heat sink is the parallel plate configuration shown in Figure 1. Figure 1. Parallel plate fin heat sink configuration. In order to select the appropriate heat sink, the thermal designer must first determine the maximum allowable heat sink thermal resistance. To do this it is necessary to know the maximum allowable module case temperature, T case , the module power dissipation, P mod , and the thermal resistance at the module-to-heat sink interface, R int . The maximum allowable temperature at the heat sink attachment surface, T base , is given by

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。如美国研制的T-Lam 板材,它是在树脂内填充了高导热性的氮化硼粉,使其导热系数提高到4W/m℃,是普通环氧玻璃布类基材的20倍。美国Rogers公司开发的复合基材RO4000系列和TMM系列,它是在改性树脂中添加了陶瓷粉,使其导热系数提高到(0.6-1)W/m℃,是普通环氧玻璃布类基材的3—5倍,也是一种不错的选择。还有就是陶瓷基板,它是由纯度为92%-96%的氧化铝(AI2O3)制成,其导热系数提高到10W/m℃,是普通环氧玻璃布类基材的50倍,它大量使用在混合IC,微波集成器件以及功率组件中,是导热性良好基板材料。还有就是导热性较好的SiC和AIN等材料,其作为PCB基材应用还在进一步研究中。 2采用合理的走线设计实现散热 由于板材中的树脂导热性差,而铜箔线路和孔是热的良导体,因此提高铜箔剩余率和增加导热孔是散热的主要手段。 评价PCB的散热能力,就需要对由导热系数不同的各种材料构成的复合材料一一PCB用绝缘基板的等效导热系数(九eq)进行计算。PCB板的等效导热系数见图6所示。 从表2我们可以看出板厚度越小,铜箔越厚,铜箔剩余率越高,层数越多,其等效导热系数越大,P C B板的导(散)热效果越好。 PCB厚度方向的导热系数比表面的导热系数小得多。为了改善厚度方向的导热性,可采用导热孔。导热孔是穿过:PCB的金属化小孔(1.0mm-0.4mm)。其效果相当于一个细铜导管沿

散热器散热量计算

客厅用散热器价格散热量计算 关于金旗舰散热器的价格 散热器的最后成交价格与所选散热器的规格型号、数量、交货方式、付款方式有关,有一点需要用户 特别注意铝散热器通常采用纯铝或6063合金来制造,这两种材质都有很好的导热性与之相比杂铝的导热性 则差数倍;(其导热系数请见【相关数据】)由于散热器成本一半以上是材料费,杂铝的价格是低廉的; 因此对特别便宜的散热器,购买时要考虑因材质造成的散热性能的损失。 关于散热器的订购 选择好散热器的型号后,根据散热计算结果确定截断长度,及表面处理方式;需要订购请提供如下内 容: (1)散热器型号及长度例如:50DQ140-200(型号50DQ140;长度200mm) (2)表面处理方式(银白色黑色其他颜色) (3)散热器上需要机加工的部位、加工数量及技术要求 关于散热器分类 为了方便用户查找选购,按照散热器的制造工艺分为型材散热器、插片散热器、组合散热器及热管散热器;其中对用量极大的型材

散热器按其形状分为单肋、双肋、异型并在网页左侧列出;以便用户快速查找。 关于散热器的选择 首先确定要散热的电子元器件,明确其工作参数,工作条件,尺寸大小,安装方式,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:

图像尺寸与像素的关系

图像尺寸与像素的关系 大概有很多初学者都知道,拍来的片片如果像素太高,会占内存,输出会很慢.但如果像素低,片片又会不清晰,大家也应该很清楚要视情况与用途而在电脑里设定片片的像素,但应该如何去设呢? 显示器上的图像是由许多点构成的,这些点就称为像素,意思就是“构成图像的元素”。但是要明白一点:像素作为图像的一种尺寸,只存在于电脑中,如同RGB色彩模式一样只存在于电脑中。像素是一种虚拟的单位,现实生活中是没有像素这个单位的。 眼眸作者:孤小默 这里小编使用Photoshop来说明,打开图片然后点击菜单栏的(图像—图像大小),可看到如下右图的信息。图像 尺寸/像素的讲解与设定 上面的像素大小我们都已经熟悉了,指的就是图像在电脑 中的大小。其下的文档大小,实际上就是打印大小,指的 就是这幅图像打印出来的尺寸。可以看到打印大小为 17.64×10.58厘米。它可以被打印在一张A4大小的纸上。那是否就是说500像素等同于17.64厘米呢?那么1000像素打印大小是否就是17.64×2=35.28厘米呢?这种观点是错误的,电脑中的像素和传统长度不能直接换算,因为一

个是虚拟的一个是现实的,他们需要一个桥梁才能够互相转换,这个桥梁就是位于文档大小宽度和高度下方的分辨率。注意这里的分辨率是打印分辨率,和“显示器分辨率”是不同的。 图像尺寸/像素的讲解与设定 现在看它的取值为72,后面的单位是像素/英寸,表示“像素每英寸”。英寸是传统长度,那么这个“像素每英寸”换句话就是“每英寸多少像素”。指在1英寸的长度中打印多少个像素。现在取值是72,那么在纸张上1英寸的距离就分布72个像素,2英寸就是144像素,由此类推。 为什么不是“像素每厘米”呢?这主要是英制单位使用范围较为广泛,我们平时所说的电视机或者显示器的寸数也就是英寸。在出版印刷行业也是如此,所以为了方便计算和转换,通常使用“像素每英寸”作为打印分辨率的标准。简称为dpi,Dot(点)Per(每)Inch(英寸)。 在Photoshop中,也可以把分辨率单位换成符合我们习惯的“像素每厘米”,如下左图。想一想,如果我们把打印大小和打印分辨率调整为下右图所示那样,像素大小是多少?首先看分辨率:每厘米80像素。再看宽度是10厘米,所以宽度的像素就是80×10=800像素。那么高度就是480像素。 在像素总量不变的前提下,降低打印分辨率将会扩大图像

(完整版)图像大小的计算.doc

图像大小的计算 一直片大小算所吸引,近日搜索料得知,与大家分享。 数照片文件大小和拍置的分辨率和品有关,和被拍景物的色彩,理复程度有关,同的相机置拍白和景文件大小是不一的。找个片的件,如 Photoshop 就可以只改片占用空的大小,不会改和高,但要牲量。用 ACDsee也可另存,然后可改量,降低文件就小,大小不。 文件大小是指一个文件占用的磁空的大小。不光是片文件,其它任何型的文件都要占用空,而片文件的大小与文件格式( JPG、BMP、PSD、GIF、TIFF、PNG、CDA等等)、文件的像素、尺寸都有直接的关系,但就算两片的以上几点都完全一,文件的大小可能是不相等的,因每一 片所包含的色彩信息量是不同的,一面白的相片跟一个 MM的照片,文件大小定 是不同的。 首先,片大小的存基本位是字( byte ),每个字是由 8 个比特( bit )成。 1、位( bit ) 来自英文 bit ,音“比特”,表示二制位。位是算机内部数据存的最 小位, 11010100是一个 8 位二制数。一个二制位只可以表示0 和 1 两种状( 21);两个二制位可以表示00、01、10、11 四种( 22)状;三位二 制数可表示八种状(23)?? 2、字( byte ) 字来自英文 Byte ,音“拜特”,上用大写的“ B”表示。字是算机中数据理的基本位。算机中以字位存和解信息,定一个字由八个二制位构成,即 1 个字等于 8 个比特( 1Byte=8bit )。八位二制数最小 00000000,最大 11111111;通常 1 个字可以存入一个 ASCII , 2个字可以存放一个字国。 位在算机中极少独出。它几乎是定在一起成8 位集合,称字。什么一个字中有8 位呢?一个似的是:什么一打蛋有12 个呢? 8 位字是人在去50 年中不断及行而确定下来的。 1 字( Byte )= 8 位( bit )。所以,一个字在十制中的范是[0~255], 即 256 个数。 片大小跟色模式有直接关系: 1. 灰度模式:片每一个像素是由 1 个字数表示,也就是每一像素是由8 01 代构成。比如: 240*320=76800px;76800*1(byte )/1024=75k ; 2.RGB模式:即 red blue green三原色写。片每一个像素是由 3 个字数 表示,也就是每一像素是由2401 代构成。比如: 240*320=76800px;76800*3(byte )/1024=225k ; 3.CMYK模式:即青色( c)洋( m)黄色( y)黑色( k)构成。片每一个像素是由 4 个字数表示,也就是每一像素是由8 01 代构成。 . 比如:240*320=76800px;76800*4(byte )/1024=300k ; 4.dpi 是指位面内像素的多少,也就是描精度,目前国上都是算一平方英寸面 内像素的多少。 dpi 越小,描的清晰度越低,由于受网速

风冷散热的设计与计算

风冷散热的设计及计算 风冷散热原理: 散热片的核心是同散热片底座紧密接触的,因此芯片表面发出的热量就会通过热传导传到散热片上,再由风扇转动所造成的气流将热量“吹走”,如此循环,便是处理器散热的简单过程。 散热片材料的比较: 现在市面上的散热风扇所使用的散热片材料一般都是铝合金,只有极少数是使用其他材料。学过物理的人应该都知道铝导热性并不是最好的,从效果来看最好的应该是银,接下来是纯铜,紧接着才会是铝。但是前两种材料的价格比较贵,如果用来作散热片成本不好控制。使用铝业也有很多优点,比如重量比较轻,可塑性比较好。因此兼顾导热性和其他方面使用铝就成为了主要的散热材料。不过我们使用的散热片没有百分之百纯铝的产品,因为纯铝太过柔软,如果想做成散热片一般都会加入少量的其他金属,成为铝合金(得到更好的硬度)。 风扇: 单是有了一个好的散热片,而不加风扇,就算表面积再大,也没有用!因为无法同空气进行完全的流通,散热效果肯定会大打折扣。从这个来看,风扇的效果有时甚至比散热片还重要。假如没有好的风扇,则散热片表面积大的特点便无法充分展现出来。挑选风扇的宗旨就是,风扇吹出来的风越强劲越好。风扇吹出来的风力越强,空气流动的速度越快,散热效果同样也就越好。要判断风扇是否够强劲,转速是一个重要的依据。转速越快,风就越强,简单看功率的大小。

轴承: 市面上用的轴承一般有两种,滚珠轴承和含油轴承,滚珠轴承比含油轴承好,声音小、寿命长。但是滚珠轴承的设计比较难,其中一个工艺是预压,是指将滚珠固定到轴承套中的过程,这要求滚珠与轴承套表面结合紧密,没有间隙,以使钢珠磨损度最小。通常在国内厂家轴承制造中,预压前上下轴承套是正对的,因为钢珠尺寸与轴承套尺寸肯定会存在一定误差,所以在预压受力后,滚珠同轴承套之间总有5—10微米的间隙,就是这个间隙,使得轴承的老化磨损程度大大增加,使用寿命缩短。同样过程,在NSK公司的轴承制造中,预压时上下轴承套的会有一个5微米左右的相对距离,这样轴承套在受压后就会紧紧的卡住滚珠,使其间的间隙减小为零,在风扇工作中,滚珠就不会有跳动,从而使磨损降至最小,保证风扇畅通且长久高速运转。 强迫风冷设计 当自然风冷不能解决问题时,需要用强迫空气冷却,即强迫风冷。强迫风冷是利用风机进行鼓风或抽风,提高设备的空气流动速度,达到散热目的。强迫风冷在中大功率的电子设备中应用广泛,因为它具有比自然风冷多几倍的热转移能力。与其他形势强迫风冷比较有结构简单,费用低,维护简便等优点。 整机强迫风冷有两种形式:鼓风冷却和抽风冷却。 鼓风冷却特点是风压大,风量集中。适用于单元内热量分布不均匀,风阻较大而元器件较多的情况。当单元内风阻较大,需要单独冷却的元件和热敏元件较多,且各单元间热损相差有较大时,建议用凤管冷却,以便控制各单元风量的需要。

暖气片散热产热效率计算公式

. 暖气片散热、产热效率计算公式如何正确测算,暖气片产生热量,可采用如下正确而科学的计算 散热可以使用如下是我们选择金旗舰暖气片产品的科学依据。方法,散热板将热量辐射到周围的的最一般方法是把器件安装在暖气片上,空气中去,以及通过自然对流来散发热量。一般地说,从暖气片到周围的空气的热流量(P)可由下例表示。为暖 ,AW/cm2℃)TP=hA η△式中h为暖气片总的传热导率(为暖气片的最高温度Tcm2),η为暖气片效率,△气片的表面积(是由辐射及对流来决定,η是由暖与环境温度之差(℃)。上式中h暖气片的表面积越大,与环境温度之差越气片的形成来决定。总之,大,散热板的热量辐射越有效。)暖气的辐射散热(1)T/2+237×10-11×ε(△下述近似式表示辐射散热:hr=2.3℃)式中ε是表面辐射率,随灰铸铁椭三柱暖气片的表面状W/cm23(也就是说辐射率极差。况而变化。表面研磨光洁的产品ε=0.05~0.1)对流散热:功率器件安装在装置的框架上时,采用对然而,暖(2采用对流暖气片流散热比辐射散热更有效。在一个大气压的空气中,℃)(W/cm2 )10-4××(△T/H1/4hc=4.3的传导率近似地由下式表示。是暖气片垂直方向长于水平方向更为有效,大家可以参考;H式中, . 国产各种暖气片产品的性能对比?)关于暖气片产生热量的效率η(2 . .

国内暖气片的行业标准规定,若用薄材料制成暖气片,则离 散热效果也越差。上述公式是假定温度都热源越远,表面温度越低,这种由是均在分布的,而实际上在散热板的边缘部位表面温度越低。它表示散热板实际传递暖气片本身温度确定的系数就是暖气片效率,的热量与器材安装部位最高温度视为均匀分布时的热量之比。η主要是由所用暖气片的材料大小与厚度来决定的。一般地 ℃)℃)及铜(2.12W/cm2 3.85W/cm2 说,热传导率高的材料如铝(暖气片的厚度以厚些为好,另外,0.46W/cm2 ℃)就相当差了。(而钢并以跟暖气片的长度平方成比例为最佳。 .

散热片面积的计算

讨论了表征热传导过程的各个物理量,并且通过实例,介绍了通过散热过程的热传导计算来求得芯片实际工作温度的方法 随着微电子技术的飞速发展,芯片的尺寸越来越小,同时运算速度越来越快,发热量也就越来越大,如英特尔处理器3.6G 奔腾4终极版运行时产生的热量最大可达115W,这就对芯片的散热提出更高的要求。设计人员就必须采用先进的散热工艺和性能优异的散热材料来有效的带走热量,保证芯片在所能承受的最高温度以内正常工作。 如图1所示,目前比较常用的一种散热方式是使用散热器,用导热材料和工具将散热器安装于芯片上面,从而将芯片产生的热量迅速排除。本文介绍了根据散热器规格、芯片功率、环境温度等数据,通过热传导计算来求得芯片工作温度的方法。 图1散热器在芯片散热中的应用 芯片的散热过程 由于散热器底面与芯片表面之间会存在很多沟壑或空隙,其中都是空气。由于空气是热的不良导体,所以空气间隙会严重影响散热效率,使散热器的性能大打折扣,甚至无法发挥作用。为了减小芯片和散热器之间的空隙,增大接触面积,必须使用导热性能好的导热材料来填充,如导热胶带、导热垫片、导热硅酯、导热黏合剂、相转变材料等。如图2所示,芯片发出的热量通过导热材料传递给散热器,再通过风扇的高速转动将绝大部分热量通过对流(强制对流和自然对流)的方式带走到周围的空气中,强制将热量排除,这样就形成了从芯片,然后通过散热器和导热材料,到周围空气的散热通路。 图2芯片的散热

表征热传导过程的物理量 图3一维热传导模型 在图3的导热模型中,达到热平衡后,热传导遵循傅立叶传热定律: Q=K·A·(T1-T2)/L (1) 式中:Q为传导热量(W);K为导热系数(W/m℃);A 为传热面积(m2);L为导热长度(m)。(T1-T2)为温度差。 热阻R表示单位面积、单位厚度的材料阻止热量流动的能力,表示为: R=(T1-T2)/Q=L/K·A (2) 对于单一均质材料,材料的热阻与材料的厚度成正比;对于非单一材料,总的趋势是材料的热阻随材料的厚度增加而增大,但不是纯粹的线形关系。 对于界面材料,用特定装配条件下的热阻抗来表征界面材料导热性能的好坏更合适,热阻抗定义为其导热面积与接触表面间的接触热阻的乘积,表示如下: Z=(T1-T2)/(Q/A)=R·A (3) 表面平整度、紧固压力、材料厚度和压缩模量将对接触热阻产生影响,而这些因素又与实际应用条件有关,所以界面材料的热阻抗也将取决于实际装配条件。导热系数指物体在单位长度上产生1℃的温度差时所需要的热功率,是衡量固体热传导效率的固有参数,与材料的外在形态和热传导过程无关,而热阻和热阻抗是衡量过程传热能力的物理量。 图4芯片的工作温度 芯片工作温度的计算 如图4的热传导过程中,总热阻R为: R=R1+R2+R3 (4)

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