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熱設(shè)計(jì)網(wǎng)

自然散熱情況下輻射和對(duì)流哪個(gè)占主導(dǎo)作用

coolingme

根據(jù)斯蒂芬波爾茲曼公式,定義一個(gè)熱輻射傳熱系數(shù)(類似于對(duì)流傳熱系數(shù)):

熱輻射傳熱系數(shù)

假設(shè)輻射率=0.8 ,Ts比Ta高1℃。則輻射傳熱系數(shù)與環(huán)境溫度的關(guān)系如下:

輻射傳熱系數(shù)與環(huán)境溫度的關(guān)系

典型的環(huán)境溫度為50℃時(shí),輻射系數(shù)為6 W/m2-K 。

針對(duì)機(jī)箱內(nèi)一個(gè)水平放置PCB來(lái)講,其自然對(duì)流傳熱方程如下:

針對(duì)機(jī)箱內(nèi)一個(gè)水平放置PCB來(lái)講(此公式從何而來(lái)?)

假設(shè)環(huán)境溫度已知,為50℃(323K),PCB輻射率為0.95.

那么自然對(duì)流和輻射傳熱的系數(shù)分別計(jì)算如下:

自然對(duì)流和輻射傳熱的系數(shù)分別計(jì)算如下

1自然對(duì)流和輻射傳熱的系數(shù)分別計(jì)算如下

從圖中可以看出,在溫差<20℃(K)時(shí),輻射傳熱系數(shù)大于自然對(duì)流系數(shù)。溫差超過(guò)20℃時(shí),兩種傳熱系數(shù)幾乎相等。所以在溫差較小時(shí),輻射傳熱一定不能被忽略。

當(dāng)然,實(shí)際情況千差萬(wàn)別,但這個(gè)簡(jiǎn)單的例子可以幫助建立一些基本的概念。

參考資料:

1. http://www.electronics-cooling.com/2001/02/dont-underestimate-radiation-in-electronic-cooling/

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