热设计概论课件.ppt
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- 关 键 词:
- 设计 概论 课件
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1、热设计概论杭州玄冰科技Content 热设计概论 传热的基本原理为什么要进行热设计高温对电子产品的影响绝缘性能退化;元器件损坏;材料的热老化;低熔点焊缝开裂、焊点脱落。热设计的基本问题 电子设备的有效输出功率比所需的输入功率小得多,而这部分多余的功率则转化为热而耗散掉。随着电子技术的发展,电子元器件和设备日趋小型化,使得设备的体积功率密度大大增加 提供一条低热阻通路,保证热量顺利传递出去。热设计的目标 热设计应满足设备可靠性的要求 热设计应满足设备预期工作的热环境的要求 热设计应满足对冷却系统的限制要求 降低成本热设计应考虑的问题 太阳辐射 灰尘、纤维微粒 寿命周期费用 热瞬变 维修性 水气的
2、冷凝 冷却剂传热基本原则 凡有温差的地方就有热量的传递。热量传递的两个基本规律是:热量从高温区流向低温区;高温区发出的热量必定等于低温区吸收的热量。热量的传递过程可区分为稳定过程和不稳定过程两大类:凡是物体中各点温度不随时间而变化的热传递过程称为稳定热传递过程;反之则称为不稳定过程。传热基本原则 传热的基本计算公式为式中:热流量,W;总传热系数,W/(m2);A 传热面积,m2;t 热流体与冷流体之间的温差,。A t 传热的基本方式 导热 对流 辐射它们可以单独出现,也可能两种或三种形式同时出现导热机理 气体导热是由气体分子不规则运动时相互碰撞的结果。金属导体中的导热主要靠自由电子的运动来完成
3、。非导电固体中的导热是通过晶格结构的振动实现的。液体中的导热机理主要靠弹性波的作用。导热计算 导热基本定律是傅里叶定律:在纯导热中,单位时间内通过给定面积的热流量,正比于该地垂直于导热方向的截面面积及其温度变化率。其计算公式为:式中:热流量,W;导热系数,W/(m);A 垂直与热流方向的横截面面积,m2;x方向的温度变化率,/m。负号表示热量传递的方向与温度梯度的方向相反。tAx /tx可分为自然对流和强迫对流两大类可分为自然对流和强迫对流两大类对流换热采用牛顿冷却公式计算对流换热采用牛顿冷却公式计算()cwfh A tt 式中:式中:hc 对流换热系数,对流换热系数,W/(m2);A 对流换
4、热面积,对流换热面积,m2;tw 热表面温度,热表面温度,;tf 冷却流体温度,冷却流体温度,。对流传热对流传热nNuCRa式中:式中:Nu 努谢尔特数,努谢尔特数,Nu=hD/;Ra 瑞利数,瑞利数,Ra=GrPr;Gr 格拉晓夫数,格拉晓夫数,Gr=g2D3t/2;Pr 普朗特数;普朗特数;C、n 由表由表2-1查得,定性温度取壁面温度与流体温度的算术平均值;查得,定性温度取壁面温度与流体温度的算术平均值;h 自然对流换热系数,自然对流换热系数,W/(m2);D 特征尺寸,特征尺寸,m;流体的导热系数,流体的导热系数,W/(m);流体的体积膨胀系数,流体的体积膨胀系数,-1;g 重力加速度
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