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風(fēng)冷式COD消解儀原理

閱讀:2056        發(fā)布時(shí)間:2018-4-4

風(fēng)冷散熱原理

 從熱力學(xué)的角度來(lái)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zui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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)程,表現(xiàn)在對(duì)流換熱的影響因素比較多。

1.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。 2.按流動(dòng)性質(zhì)來(lái)區(qū)分,有層流和

紊流之別。流體從層流過(guò)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)。

3.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)流換熱效果。

4.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。

5.流體物態(tài)改變的影響。

6.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。

7.風(fēng)量和溫度的關(guān)系

 T=Ta+1.76P/Q 

 式中Ta--環(huán)境溫度,℃

 P--整機(jī)功率,W Q--風(fēng)扇的風(fēng)量,CFM T--機(jī)箱內(nèi)的溫度,℃

 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瓦芯片表面不能過(guò)的zui高溫度:85℃

 環(huán)境溫度(zui高):55℃

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01℃/W作為近似。則(

R + 0.1)× 20W = 85℃

- 55℃得到R = 1.4 ℃/W 

只有當(dāng)選擇的散熱器的熱阻小于1.4℃/W時(shí)才能保證芯片表面溫度不會(huì)過(guò)85℃。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.

 

 

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