【技术实现步骤摘要】
一种矩形截面散热器肋片的优化设计方法
本专利技术属于散热器设计领域,具体涉及一种矩形截面散热器肋片的优化设计方法。
技术介绍
肋片式散热器是一种最为常见的散热器形式,可通过扩展散热面积的方式使散热器的散热量得以提高。散热器肋片的形状多种多样,散热效果也各不相同,而矩形截面散热器肋片在所有肋片结构中最为简单,加工最为便易,所以一直被普遍采用。对于矩形截面的散热器肋片,当肋宽和矩形截面面积都相同时,肋片体积相同,金属消耗量完全相同,但矩形截面的形状不同,肋片的散热量却将有所不同。所以,从节能节材的角度,应通过合理设计肋片的截面形状,也即合理设计肋片的肋高和肋厚,使其在金属消耗量相同的情况下,具有最大的散热量,从而使整个换热器发挥出最大的散热效果。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题在于提供一种矩形截面散热器肋片的优化设计方法,以解决现有矩形散热片散热效果非最优的问题。实现本专利技术目的的技术解决方案为:一种矩形截面散热器肋片的优化设计方法,包括以下步骤:步骤1、根据散热器肋片所选定的金属材料以及肋片的工作温度,从材料热物性表中查取这种金属材料的热导率λ;步骤2、采用传热学中的通用测试方法,或者根据经验公式计算,得出肋片与周围空气之间的自然对流表面传热系数h;步骤3、根据散热器工作环境的实际需要选取肋厚δ,计算肋高H:根据传热学理论,得到矩形截面肋片散热量的计算式;利用微积分中求极值的方法,令散热量对肋厚求导为零,得到超越方程,用数值法得出肋高H与肋厚δ之间的关系式;步骤4、以肋厚和肋高分别作为矩形截面的短边和长边;步骤5、根据散热器主体的大小以及设计工作的实 ...
【技术保护点】
一种矩形截面散热器肋片的优化设计方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、根据散热器肋片所选定的金属材料以及肋片的工作温度,从材料热物性表中查取这种金属材料的热导率λ;步骤2、采用传热学中的通用测试方法,或者根据经验公式计算,得出肋片与周围空气之间的自然对流表面传热系数h;步骤3、根据散热器工作环境的实际需要选取肋厚δ,计算肋高H:根据传热学理论,得到矩形截面肋片散热量的计算式;利用微积分中求极值的方法,令散热量对肋厚求导为零,得到超越方程,用数值法得出肋高H与肋厚δ之间的关系式;步骤4、以肋厚H和肋高δ分别作为矩形截面的短边和长边;步骤5、根据散热器主体的大小以及设计工作的实际需要选取肋宽L;步骤6、将肋厚为δ、肋高为H、肋宽为L的矩形截面肋片安装于散热器主体上。
【技术特征摘要】
1.一种矩形截面散热器肋片的优化设计方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、根据散热器肋片所选定的金属材料以及肋片的工作温度,从材料热物性表中查取这种金属材料的热导率λ;步骤2、采用传热学中的通用测试方法,或者根据经验公式计算,得出肋片与周围空气之间的自然对流表面传热系数h;步骤3、根据散热器工作环境的实际需要选取肋厚δ,计算肋高H:根据传热学理论,得到矩形截面肋片散热量的计算式;利用微积分中求极值的方法,令散热量对肋厚求导为零,得到超越方程,用数值法得出肋高H与肋厚δ之间的关系式;步骤4、以肋厚H和肋高δ分别作为矩形截面的短边和长边;步骤5、根据散热器主体的大小以及设计工作的实际需要选取肋宽L;步骤6、将肋厚为δ、肋高为H、肋宽为L的矩形截面肋片安装于散热器主体上。2.如权利要求1所述的一种矩形截面散热器肋片的优化设计方法,其特征在于,步骤3中,计算矩形截面肋片散热量具体过程为:设所述矩形截面肋片的散热量为Q,肋基温度为t0,环境温度为tf,矩形截面的面积为A(m2),则根据传热学知识,矩形截面肋片散热量的计算式为:其中,th为双曲正切函数的符号,L为肋宽。3.如权利要求2所述的一种矩形截面散热器肋片的...
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