參考資料:
http://www.electronics-cooling.com/2001/08/simplified-formula-for-estimating-natural-convection-heat-transfer-coefficient-on-a-flat-plate/
層流狀態,自然對流平板計算溫升:
平板位置 C n
垂直 1.42 0.25
水平 熱面朝上 1.32 0.25
水平 熱面朝下 0.59 0.25
注意:此平板只依靠一面來散熱,另外一面不參與對流。
已知條件:Q=1W 邊長100x100mm.
下面比較三種放置方式
垂直放置。常數C=1.42 n=0.25
根據公式計算對流系數:
1. 假設一個溫升,比如40℃,則會計算出h=6.35。
2. 帶入公式Q=h*A*deltT,(注意A=2*100*100mm2)得出deltT=7.87K,與假設不符。
3. 再設溫升為8℃,計算出h=4.247,重復步驟3得出deltT=11.774℃。還有偏差。
4. 繼續設溫升為12℃,計算出h=4.7,重復步驟3,得出deltT=10.639℃。很接近了。
5. 繼續重復步驟3,得出最后的溫升為11℃。
用flotherm驗證:
一個PCB 厚度1.6mm,單面發熱(建立component覆蓋整個PCB),銅箔覆蓋率100%。
水平放置,熱面朝下。常數C=1.32 n=0.25
-
水平放置,熱面朝上。常數C=0.59 n=0.25
結論:
1. 熱面朝上與垂直放置的時候,經驗公式與仿真結果相差不大。
2. 熱面朝下的時候,經驗公式計算出來的溫升幾乎為仿真結果的2倍,問題出在哪里?
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