换热器热应力耦合有限元讲解VIP免费

换热器热应力耦合分析–1–第一章 课题相关知识介绍2.1 散热片知识散热片是一种给电器中的易发热电子元件散热的装置，多由铝合金，黄铜或青铜做成板状，片状，多片状等，如电脑中CPU 中央处理器要使用相当大的散热片，电视机中电源管，行管，功放器中的功放管都要使用散热片。一般散热片在使用中要在电子元件与散热片接触面涂上一层导热硅脂，使元器件发出的热量更有效的传导到散热片上，在经散热片散发到周围空气中去。2.1.1 散热片的材质比较就散热片材质来说，每种材料其导热性能是不同的，按导热性能从高到低排列，分别是银，铜，铝，钢。不过如果用银来作散热片会太昂贵，故最好的方案为采用铜质。虽然铝便宜得多，但显然导热性就不如铜好（大约只有铜的50% 左右）。目前常用的散热片材质是铜和铝合金，二者各有其优缺点。铜的导热性好，但价格较贵，加工难度较高，重量过大（很多纯铜散热器都超过了CPU 对重量的限制），热容量较小，而且容易氧化。而纯铝太软，不能直接使用，都是使用的铝合金才能提供足够的硬度，铝合金的优点是价格低廉，重量轻，但导热性比铜就要差很多。有些散热器就各取所长，在铝合金散热器底座上嵌入一片铜板。对于普通用户而言，用铝材散热片已经足以达到散热需求了。北方冬季取暖的暖气片也叫散热片。散热片在散热器的构成中占有重要的角色，除风扇的主动散热以外，评定一个散热器的好坏，很大程度上取决于散热片本身的吸热能力和热传导能力2.1.2 散热片结构的设计1. 肋片的散热量肋基导入的热量向肋端传递，经肋片传给流体，因此肋片得热平衡方程为：肋基导入的热量流体带走的热量所以肋片向流体的传热量恒等于肋基截面上导入的热量，根据傅立叶定律得每片等截面直肋散热量的计算式为：)(1)(0mHthmhmhmHthmAHH（2— 1）换热器热应力耦合分析–2–式中：——散热量， W；——肋片导热率， W/（m.K ）；A ——肋片的横截面积，2m ；0 ——肋基过余温度，C0；m ——肋片组合参数，AzmHh ——肋端处的对流换热系数，W/（2m ·K）；H ——肋高， m。肋端换热量固然较小，但忽略不计会引入一些误差。在计算时常将肋端的换热表面A 并入沿肋高的换热表面作为补偿。实践证明，对金属材料来说，由此引起的误差不超过1%，完全能满足工程计算的需要。2. 肋高范围的确定在试验范围内，流体沿平板流动属于层流边界层。平均换热系数为：3/12/1PrRe664.0mmmmNuL（2— 2）式中：——平均对流换热系数，)/(2K...