Thermische weerstandsberekening van industriële koellichamen van aluminiumlegeringen

Thermische weerstand is een belangrijke parameter om de prestaties van krachtige industriële aluminium koellichamen te evalueren. Wat is thermische weerstand? De bovenstaande uitleg van Wikipedia is: Thermische weerstand verwijst naar de verhouding tussen het temperatuurverschil aan beide uiteinden van het object en het vermogen van de warmtebron wanneer warmte wordt overgedragen op het object.

 

Als we ZP HEAT SINK industriële luchtgekoelde koellichaamprofielen en andere producten als voorbeeld nemen, verwijst thermische weerstand naar de weerstand van de interface zelf tegen warmtestroom wanneer de warmte door de interface gaat tussen het dichtgetande koellichaam en de warmtebron en warmte wasbak. thermische impedantie genoemd. De belangrijkste reden voor contactthermische weerstand is dat het ogenschijnlijk gladde contactoppervlak tussen de warmtebron en het koellichaam eigenlijk dicht bedekt is met een groot aantal openingen die duidelijk zichtbaar zijn onder de microscoop, en de lucht in de openingen is als enorme stenen in een rivier. Het blokkeren van het pad van de warmtestroom beïnvloedt het warmteoverdrachtsvermogen van het thermisch geleidende materiaal.

Gewoonlijk is de manier om de thermische weerstand van warmtegeleidende materialen te verminderen, druk uit te oefenen zodat het warmtegeleidende silicagelvel met lage hardheid de opening tussen de twee contactoppervlakken volledig opvult en vervolgens de warmtestroomtijd verkort door de dikte van het silicagelvel en vergroot uiteindelijk het contactoppervlak om warmteafvoer te bereiken. Doel. Het is ook mogelijk om de invloed van thermische weerstand op warmteoverdracht te verminderen door een thermisch geleidende siliconenplaat met een hoge thermische geleidbaarheid te gebruiken.

De formule voor het berekenen van de thermische weerstand van luchtgekoelde industriële koellichaamprofielen is: Rsa=(Tj-Ta) /PC-Rjc-Rcs; de formule voor het berekenen van de thermische weerstand van profielkoellichamen is Rzo=Rth plus Rthk, en de parameters die betrokken zijn bij de formule omvatten: Er zijn vijf parameters: Tj, Ta, Pc, Rjc en Rcs. Het is noodzakelijk om de waarden van deze vijf parameters op te geven om de specifieke waarde van thermische weerstand nauwkeurig te berekenen. In dit artikel wordt de betekenis van deze vijf parameters in detail uitgelegd.

Luchtgekoeld koellichaam profiel thermische weerstand berekening formule parameter betekenis:
Rja: totale thermische weerstand, eenheid: graden /W;
Rjc: interne thermische weerstand van het apparaat, eenheid: graden /W;
Rcs: Interface thermische weerstand tussen het apparaat en koellichaaminterface, eenheid: graden /W
Rsa: thermische weerstand van het koellichaam, eenheid: graden /W;
Tj: interne junctietemperatuur van het warmtebronapparaat, graden;
Tc: oppervlaktetemperatuur van het warmtebronapparaat, graden;
Ts: temperatuur koellichaam, eenheid: graden;
Ta: omgevingstemperatuur, eenheid: graden;
Pc: het door het apparaat verbruikte vermogen, eenheid: W.

 

Bij luchtkoeling zal de thermische weerstandswaarde veranderen met de temperatuur, vochtigheid en luchtdruk van de lucht. De klimatologische omstandigheden voor geïntegreerde high-power halfgeleiderapparaten zijn ingesteld als: één atmosferische druk, 40 graden en een relatieve vochtigheid van niet meer dan 90 procent. De vaste waarde van het luchtdebiet is veel lager dan de geluidssnelheid, zoals minder dan 7 m/s, de luchtstroom is in een stabiele staat, zoals het koellichaam is samengesteld uit verschillende metalen platen, en zijn warmte overdrachtswarmtegroep is alleen gerelateerd aan het totale oppervlak van het koellichaam A, de lucht Het is gerelateerd aan de lengte L van de vlakke plaat in de stroomrichting, de windsnelheid us (luchtstroomsnelheid) en de warmteoverdrachtscoëfficiënt K van de lucht.

Weerstand tegen warmteoverdracht tussen koellichaam en lucht: Rthk=1/1,16 hA( graden /watt), waarbij A het gebied van het koellichaam is.

Een reeks formules wordt voorgesteld voor de turbulente geforceerde convectieve (luchtgekoelde) warmteoverdracht van vlakke platen.

Thermische weerstand koellichaam Rsa=(Tj-Ta)/Pc-Ric-Rcs-formule: Rsa (thermische weerstand koellichaam) is de belangrijkste basis voor het selecteren van een koellichaam. Tj en Rjc zijn de parameters die worden geleverd door het warmtebronapparaat, Pc is de parameter die vereist is voor het ontwerp, RC's kunnen worden opgezocht in de professionele boeken over thermisch ontwerp, of Rcs=dwarsdoorsnede contactmateriaal dikte/(contact gebied X contactmateriaal thermische geleidbaarheid).

Berekeningsformule voor thermische weerstand van industrieel aluminium profiel koellichaam
Berekeningsformule: Rzo (totale thermische weerstand)=Rth (vaste warmteoverdracht in het koellichaam) plus Rthk (warmteoverdracht thermische weerstand tussen het koellichaam en de lucht)
Ks is de thermische geleidbaarheid van het metalen materiaal van het koellichaam. Bij 20 graden, puur aluminium: KS=175.6 kcal/hm graden
Us is de luchtsnelheid van het koellichaam in m/s

Voor aluminium koellichamen zijn de parameters Ks, b, n en S allemaal constanten. Deze formule kan worden gebruikt om de totale thermische weerstand te berekenen onder de omstandigheden van verschillende lengtes L en verschillende windsnelheden us, en overeenkomstige curven kunnen worden gemaakt.