散热器计算例题-散热器面积计算例题

散热器的表面积计算:

S = (△T*a))

(平方米)

式中

△T——散热器温度与周围环境温度（Ta）之差（℃）；

a——传导系数，是由空气的物理性质及空气流速决定的。

a的值可以表示为:

A = Nu*λ/L

式中λ——热电导率由空气的物理性质决定；

L——散热器海拔高度()；

Nu——空气流速系数。

Nu值由下式决定

Nu = * [(V/V1)^(1/2)]*[Pr^(1/3)]

式中 V——动黏性系数，是空气的物理性质；

V1——散热器表面的空气流速；

Pr——参数（见表1）。

温度t/℃

动黏性系数

热电导率

Pr

0

20

40

60

80

100

120

散热器选择的计算方法

一，各热参数定义：

Rja——— 总热阻，℃/W；

Rjc———器件的内热阻，℃/W；

Rcs———器件与散热器界面间的界面热阻，℃/W；

Rsa——— 散热器热阻，℃/W；

Tj——— 发热源器件内结温度，℃；

Tc———发热源器件表面壳温度，℃；

Ts——— 散热器温度，℃；

Ta——— 环境温度，℃；

Pc———器件使用功率，W；

ΔTsa ——— 散热器温升，℃；

二，散热器选择：

Rsa =(Tj-Ta)／Pc - Rjc -Rcs

式中：Rsa（散热器热阻）是选择散热器的主要依据。

Tj 和Rjc 是发热源器件提供的参数，

Pc 是设计要求的参数，

Rcs 可从热设计专业书籍中查表,或采用Rcs=截面接触材料厚度/（接触面积X接触材料导热系数）。

（1） 计算总热阻Rja：Rja= (Tjmax-Ta)／Pc

（2） 计算散热器热阻Rsa 或温升ΔTsa：Rsa = Rja－Rtj－Rtc

ΔTsa＝Rsa×Pc

（3）确定散热器

按照散热器的工作条件（自然冷却或强迫风冷），根据Rsa 或ΔTsa 和Pc 选择散热器，查所选散热器的散热曲线（Rsa 曲线或ΔTsa 线），曲线上查出的值小于计算值时，就找到了合适的热阻散热器及其对应的风速，根据风速流经散热器截面核算流量及根据散热器流阻曲线上风速对应的阻力压降，选择满足流量和压力工作点的风扇。

散热器的扩散热阻计算

据我了解了房屋所需散热面积，接下来看看散热器的散热量与哪些因素相关。对散热器来说，散热量用公式表示为Q=K.F.△T，其中Q代表散热量，K代表传热系数，F代表散热面积，△T是指标准传热温度。\x0d\\x0d\ 标准传热温度值是64.5，根据国家标准工况得出：Tin(进水温度)＝95℃，Tout(出水温度)＝70℃，Tromm(室温)＝18℃，温差△t＝1/2(Tin＋Tout)－Troom＝64.5℃。\x0d\\x0d\?散热器的散热量与传热系数、散热面积成正比例关系，在△T一定时，散热面积F值大，传热系数K越大，那么散热量便越大。一般在散热器表面上会有标签，上面标明了每片散热器的散热量W。\x0d\?要达到供暖的效果，实际上是让散热器散热量与房屋所需热量相匹配。居室面积*每平方米热量=居室所需热量，为避免暖气热量不够，一般在房屋所需热量的基础上再适当加上20-50%，最终数值将是该房屋的所需热量。接下来根据散热器每片的散热量，可以直接推算出所需的散热器片数。\x0d\\x0d\ 以上是对散热量散热面积的计算，但是影响散热的，不只是暖气片的数量，还有很多因素。暖气片十大品牌金旗舰在这里提醒，影响散热的因素的还和家庭所在地，房屋的朝向有关系。

汽车散热器的散热量实验怎么做?

当热源与底板的面积相差比较大时，热量从热源中心往边缘扩散所形成热阻叫扩散热阻。

图1扩散热阻示意

针对一个底板上贴一个热源的散热状况，如何计算扩散热阻？分两种情况，一个是热源在底板中心，另一个是不在中心。

针对第一种情况的扩散热阻计算如下：

As：热源面积

Ap：底板面积

t： 底板厚度

R0：散热器的平均热阻（从地板厚度的一半之处到环境的热阻）

k： 散热器材料的导热系数

假设其他参数已知，扩散热阻Rc的计算公式如下：

其中，系数λ是一个由Ap和As计算出来的因子。从上可以看出，总热阻为扩散热阻与散热器的平均热阻的总和。

针对热源不在中心的情况，需要对公示1进行修正。

增加修正系数C：

如图2所示，左侧的图，热源的坐标为（x，0），右侧的图中热源坐标为（x，x）。

左侧图中的C=1.414（根号2）。右侧的C=2 ，如何推算需另外讨论。

如图2中的2种热源位置，热源的大小为25*25mm的话，最大的扩散热阻分别计算如下：

总热阻分别为2.259℃/W和3.334℃/W。

对于上述两种状况，平均热阻R0是不变的，即平均热阻与热源的位置无关。

在讲到新型散热器的有关计算问题上，我们首先要明确几个概念，我列成小标题，下面大家看大屏幕：　　　　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:　　　　△T=(70摄氏度+50摄氏度)/2-18摄氏度=42摄氏度　　　　Q=5.8259×421.2829=708.4W　　　　每柱的散热量为70.8W/柱　　　　而根据国家散热器质量监督检验中心检验报告检测结果汇总显示：　　　　散热量与计算温差的关系式为Q=5.8259×△T1.2629(W)　　　　当△T=64.5摄氏度,散热量Ｑ＝1221.4（Ｗ）　　　　金属热强度Ｑ＝2.0583Ｗ／ＫＧ摄氏度。　　　　（二）利用供热系数Ｑ＝Ｋ·Ｆ·△Ｔ来计算　　　　一般来说，△Ｔ已经计算出来，Ｆ是散热面积，传热系数Ｋ，可通过类似散热器中计算出来或者从经验得到的，这种计算方法一般用在还没有经过热工检验，正在试制的散热器中。一般热工计算都采用热工检验报告中散热量与计算温度的关系来计算。　　　　还有很多用户和经销商会经常问我这样一个问题，那就是房间内应安装多少柱的散热器，又是根据什么计算出来的呢？下面我就给大家一