風冷式COD消解儀原理
風冷散熱原理
從熱力學的角度來看,物體的吸熱,、放熱是相對的,,凡是有溫度差存在時,就必然發(fā)生熱從高溫處傳遞到低溫處,,這是自然界和工程技術領域中普遍的一種現象,。而熱傳遞的方式有三種:輻射、對流,、傳導,,其中以熱傳導為zui快。我們要討論的風冷散熱,,實際上就是強制對流散熱,。
對流換熱是指流體與其相接觸的固體表面或流體,而這具有不同溫度時所發(fā)
生的熱量轉移過程,。
熱源將熱量以熱傳導方式傳至導熱導熱介質,,
再由介質傳至散熱片基部,由基部將熱量傳至散熱片肋片并通過風扇與空氣分子進行受迫對流,,將熱量散發(fā)到空氣中,。風扇不斷向散熱片吹入冷空氣,流出熱空氣,,完成熱的散熱過程,。
對流換熱即受導熱規(guī)律的支配,,又受流體流動規(guī)律的支配,屬于一種復雜的
傳熱過程,,表現在對流換熱的影響因素比較多,。
1.按流體產生流動的原因不同,可分為自然對流和強制對流,。 2.按流動性質來區(qū)分,,有層流和
紊流之別。流體從層流過渡到紊流是由于流動
失去穩(wěn)定性的結果,。一般以雷諾數(Re)的大小,,作為層流或紊流的判斷依據。
3.流體的物性對對流換熱的影響,。例如,,粘度、密度,、導熱系數,、比熱、導溫
系數等等,,它們隨流體不同而不同,,隨溫度變化而變化,,從而改變對流換熱效果,。
4.換熱表面的幾何條件對對流換熱的影響。其中包括:
1)管道中的進口,、出口段的長度,,形狀以及流道本身的長度等;
2)物體表面的幾何形狀,,尺寸大小等,;
3)物體表面,如管道壁面,、平板表面等的粗糙程度,;
4)物體表面的位置(平放、側放,、垂直放置等)以及流動空間的大小,。
5.流體物態(tài)改變的影響。
6.換熱面的邊界條件,,如恒熱流,、恒壁溫等,也會影響對流換熱,。
7.風量和溫度的關系
T=Ta+1.76P/Q
式中Ta--環(huán)境溫度,,℃
P--整機功率,,W Q--風扇的風量,CFM T--機箱內的溫度,,℃
舉一個電路設計中熱阻的計算的例子:
設計要求:
芯片功耗:
20瓦芯片表面不能過的zui高溫度:85℃
環(huán)境溫度(zui高):55℃
計算所需散熱器的熱阻,。
實際散熱器與芯片之間的熱阻很小,取01℃/W作為近似,。則(
R + 0.1)× 20W = 85℃
- 55℃得到R = 1.4 ℃/W
只有當選擇的散熱器的熱阻小于1.4℃/W時才能保證芯片表面溫度不會過85℃,。使用
風扇能帶走散熱器表面大量的熱量,降低散熱器與空氣的溫差.