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自然散热情况下辐射和对流哪个占主导作用-续

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前文:https://www.resheji.com/info/859.html

案例1:单个垂直平板自然对流,辐射散热

正方形平板,边长0.1m,面积0.01m^2。环境温度25℃。

分别计算对流和辐射散热部分:

对流散热量:

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根据公式(https://www.resheji.com/info/864.html



辐射散热量:

1466425676-3217-9wTV1bYV0RB3rtONgkokGgc5Pslg
根据公式(https://www.resheji.com/info/859.html

上述2个公式都是温差ΔT的函数,其曲线如下图:

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从上图看出,在各种温差(表面与环境)时,辐射和对流散热量几乎各占一半,辐射散热还比对流散热多出约0.4W。

环境温度越高,辐射散热所占的比例越大。因为根据上述公式,对流散热量只与温差有关,与环境温度无关。

在flotherm里计算不同功耗时的温差,来判断上述2公式的准确性。计算结果如下:

 

1466425678-8596-OA3DIMe-WzrSaMjueFrK5mpvQ6uw

红色部分的误差:仿真计算误差。

不同环境温度下的对流散热和辐射散热比较:

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由上图可见,环境温度越高,辐射散热所占比例越大。

温差为36℃时,不同环境温度下的辐射散热所占比例如下:

1466425676-2198-9PZCm0dbtiEs8R4A4uRwgIWLnQXg

案例2:常见垂直放置的肋片散热器

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长宽0.1m,高度为17mm

不同发热功耗下,对流与辐射散热分别所占比例。

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不同环境温度下,对流与辐射量分别所占比例:

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案例3:常见水平放置的肋片散热器

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长宽0.1m,高度为17mm

不同发热功耗下,对流与辐射散热分别所占比例。

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不同环境温度下,对流与辐射量分别所占比例:

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这张图看起来有点怪。

结论:

  • 一般自然对流散热设计里面,辐射散热是不能忽视的。
  • 简单形状的散热器随着环温的升高,辐射散热所占的比例是上升的,一般从35%-50%。

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