文献综述
文 献 综 述随着现代科技的发展,电子元件对于散热的要求越来越高,电子元件的失效超过半数以上与温度相关。
自然对流是低功耗电子元件的常见散热方式,其结构简单,无能耗,成本低,无噪声,可靠性好。
强化自然对流可通过三种方式实现,分别是增大传热系数、增大传热面积与增大换热温差。
对于电子元件通常采用增加翅片、扩大换热面积的方式强化自然对流的换热性能,因此选用何种翅片形式、热源位置成为了强化电子元件中自然对流的主要优化方向,本课题将研究电子元件底板采用平直翅片、针翅以及混合翅的形式来增加额外的散热表面时对散热性能的影响。
并针对不同加热功率,分析热源位置对其散热性能的影响。
黄格永[1]研究了在底板水平、竖直放置时受限空间高度和宽度变化时底板的散热规律,并对底板采取增加额外的散热表面的方式强化传热措施,扩展表面采用平直肋片和针肋两种形式,研究发现针肋的散热效果要好于平直肋片Sertkaya Ahmet Ali等人[2]从自然对流和辐射传热方面对一个矩形直平板散热器和具有8个圆形针翅片的平板散热器进行了实验研究,结果表明增加针翅数量可提高热性能,但超过阈值针翅数后,影响翅片间的空气对流,产生阻塞现象,对流传热系数显著降低;当考虑板方向时,最高传热是在0方向角值的向上实现的。
Leonardo Micheli等人[3]首次分析了针形微翅片的传热,比较了空气中自然对流条件下平板微肋和针形微肋阵列的热性能,与平板微翅片阵列相比,针形微翅片可以改善热性能,针形微翅片具有更高的传热系数和更低的热阻,这使得针形微翅片能够比板式微翅片实现热增强和重量减轻。
Enchao Yu等人[4]研究了使用针翅散热器对某一尺寸外壳中的离散热源的自然对流、传导和辐射传热的组合的强化传热作用,结果表明,随着Ra数的增大,自然对流换热的比例逐渐升高,而热传导与热辐射的比例逐渐下降,其中热辐射占总体传热的40%以上;同时,针翅散热器对于降低水平外壳热阻的能力更强,在排布针翅翅片组时需要注意阈值,超过阈值将会引起流动阻塞导致对流传热系数不升反降。
Sparrow等人[5]根据热耗散和压降标准检查了顺排针翅和插排针翅阵列的性能,结果表明,散热器换热效果排序:插排针翅>顺排针翅>无针翅,且插排针翅阵列的热耗散效率比顺排针翅阵列的热耗散效率高33%左右。
