風(fēng)冷散熱原理

風(fēng)冷散熱原理從熱力學(xué)的角度來看，物體的吸熱、放熱是相對(duì)的，凡是有溫度差存在時(shí)，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(shù)領(lǐng)域中極普遍的一種現(xiàn)象。而熱傳遞的方式有三種：輻射、對(duì)流、傳導(dǎo)，其中以熱傳導(dǎo)為最快。我們要討論的風(fēng)冷散熱，實(shí)際上就是強(qiáng)制對(duì)流散熱。對(duì)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(shí)所發(fā)生的熱量轉(zhuǎn)移過程。熱源將熱量以熱傳導(dǎo)方式傳至導(dǎo)熱導(dǎo)熱介質(zhì)，再由介質(zhì)傳至散熱片基部，由基部將熱量傳至散熱片肋片并通過風(fēng)扇與空氣分子進(jìn)行受迫對(duì)流，將熱量散發(fā)到空氣中。風(fēng)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(duì)流換熱即受導(dǎo)熱規(guī)律的支配，又受流體流動(dòng)規(guī)律的支配，屬于一種復(fù)雜的傳熱過程，表現(xiàn)在對(duì)流換熱的影響因素比較多。按流體產(chǎn)生流動(dòng)的原因不同，可分為自然對(duì)流和強(qiáng)制對(duì)流。按流動(dòng)性質(zhì)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(dòng)失去穩(wěn)定性的結(jié)果。一般以雷諾數(shù)（Re）的大小，作為層流或紊流的判斷依據(jù)。流體的物性對(duì)對(duì)流換熱的影響。例如，粘度、密度、導(dǎo)熱系數(shù)、比熱、導(dǎo)溫系數(shù)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(duì)流換熱的效果。換熱表面的幾何條件對(duì)對(duì)流換熱的影響。其中包括：1） 管道中的進(jìn)口、出口段的長(zhǎng)度，形狀以及流道本身的長(zhǎng)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(cè)放、垂直放置等）以及流動(dòng)空間的大小。流體物態(tài)改變的影響。換熱面的邊界條件，如恒熱流、恒壁溫等，也會(huì)影響對(duì)流換熱。風(fēng)量和溫度的關(guān)系T=Ta+1.76P/Q式中Ta-一環(huán)境溫度，。CP 整機(jī)功率，WQ――風(fēng)扇的風(fēng)量，CFMT機(jī)箱內(nèi)的溫度，C舉一個(gè)電路設(shè)計(jì)中熱阻的計(jì)算的例子：設(shè)計(jì)要求：芯片功耗：20瓦芯片表面不能超過的最高溫度：85C環(huán)境溫度（最高）：55C計(jì)算所需散熱器的熱阻。實(shí)際散熱器與芯片之間的熱阻很小，取01C/W作為近似。則（R+0.1）x20W=85C-55C得到R=1.4C/W只有當(dāng)選擇的散熱器的熱阻小于1.4C/W時(shí)才能保證芯片表面溫度不會(huì)超過85C。使用風(fēng)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，使散熱

熱阻（°C/W）器與空氣之間的熱阻減小。因此散熱器的熱阻參數(shù)通常用一張