风扇出风口与散热器间的距离对模块散热的影响研究

有关散热器设计

有關散熱器設計热阻热阻thermal resistance反映阻止热量传递的能力的综合参量。

在传热学的工程应用中，为了满足生产工艺的要求，有时通过减小热阻以加强传热；而有时则通过增大热阻以抑制热量的传递。

当热量在物体内部以热传导的方式传递时，遇到的热阻称为导热热阻。

对于热流经过的截面积不变的平板，导热热阻为L/(kA)。

其中L为平板的厚度，A为平板垂直于热流方向的截面积，k为平板材料的热导率。

在对流换热过程中，固体壁面与流体之间的热阻称为对流换热热阻，1/（hA）。

其中h为对流换热系数，A 为换热面积。

两个温度不同的物体相互辐射换热时的热阻称为辐射热阻。

如果两个物体都是黑体（见黑体和灰体），且忽略两物体间的气体对热量的吸收，则辐射热阻为1/(A1F1-2或1/(A2F2-1)。

其中A1和A2为两个物体相互辐射的表面积，F1-2和F2-1为辐射角系数。

当热量流过两个相接触的固体的交界面时，界面本身对热流呈现出明显的热阻，称为接触热阻。

产生接触热阻的主要原因是，任何外表上看来接触良好的两物体，直接接触的实际面积只是交界面的一部分（见图），其余部分都是缝隙。

热量依靠缝隙内气体的热传导和热辐射进行传递，而它们的传热能力远不及一般的固体材料。

接触热阻使热流流过交界面时，沿热流方向温度 T发生突然下降，这是工程应用中需要尽量避免的现象。

减小接触热阻的措施是：①增加两物体接触面的压力，使物体交界面上的突出部分变形，从而减小缝隙增大接触面。

②在两物体交界面处涂上有较高导热能力的胶状物体──导热脂。

单位，㎡•K/W热导率或称“导热系数”。

是物质导热能力的量度。

符号为λ或K。

其定义为：在物体内部垂直于导热方向取两个相距1米，面积为1米2的平行平面，若两个平面的温度相差1K，则在1秒内从一个平面传导至另一个平面的热量就规定为该物质的热导率，其单位为瓦特·米-1·开-1（W·m-1·K-1）。

吹风冷却时风扇出风口与冷板散热器距离对模块散热影响

吹风冷却时风扇出风口与散热器间距离对模块散热影响的研究1．前言在电力电子行业中，由于存在着大量的功率元器件，因此强迫风冷冷却在该行业得到广泛的应用。

由于该行业产品自身的特点及其主要的应用环境，模块或系统在选用强迫冷却这种散热方式时，轴流风扇得到广泛的应用。

对于我司产品而言，大功率产品如：UPS、变频器等，由于其输出功率负荷较大（几十至几百个千瓦），虽然其效率较高（可达到93%以上），但是其功率元器件上的损耗还是相对较大，通常有几百瓦至数个千瓦。

因此，铅焊式冷板散热器在这两种产品中得到广泛的应用。

随着对电源类产品输出功率要求的不断提高，对电源类产品本身体积大小也有了较为严格的要求。

尤其在上述的两类产品中，对其结构紧凑，高输出功率有了更加苛刻的要求。

产品结构的紧凑，一方面，可以通过优化产品内部各器件的合理布局来实现；另一方面，也可以在确保各部件功能实现的基础上，通过合理、正确地缩短可以减少的一些距离、空间来实现。

因此，我们只有很好地了解并掌握了影响各器件功能实现的关键因素后，才能够最大限度地较少能够减少的距离和空间，达到结构上的最紧凑化。

2．研究目的在强迫吹风冷却情形下，冷板散热器与轴流风扇间的距离，在我司目前产品设计过程中定义为一个风扇的厚度。

然而，在实际应用过程中，由于不同风扇有不同的厚度，并且即使在具有相同风扇直径的不同型号风扇情形下，风扇的厚度也不尽相同。

从这个角度出发，以风扇厚度来定义冷却风扇与冷板散热器间的合理距离是不太合适的。

因此，有必要对冷却风扇与散热器间的距离对该模块散热能力的影响，作一较为细致的研究与分析，然后，在此分析的基础上提出一种较为合理的定义该距离的方法，从而来指导我司今后在相关产品中的开发与设计。

3．仿真分析模型下图为吹风冷却时风扇出风口与散热器间距离对模块散热影响研究的仿真分析模型。

在该模型中，冷却空气入口温度，也即是模块工作的环境温度为40C。

系统采用三个外形直径为150.0mm，HUB直径为75.0mm轴流风扇作为该模块的冷却风扇，在改变风扇与散热器间的距离时，仅仅延伸求解域的大小，不改变该模型中散热器的结构尺寸、功率元器件的大小、布置位置以及散热器部分的网格划分，力图使不同模型间的维一差异为风扇与散热器间的距离。

密封对汽车冷却模块性能影响的数值分析

小，不利于降低汽车内部阻力．
比较方案１和２．在风扇转速为２５００ｒ／ｒａｉｎ时，方案２冷凝器人口空气流量在各车速下均比方案１高；在风扇转速为５００和ｌ
５００
ｒ／ｒａｉｎ且车速较高
时，方案２的冷凝器入口空气流量比方案１低．对于
散热器，方案２在各个车速和风扇转速下的人口空
气流量与方案ｌ差别很小．比较方案３和４．方案４在风扇转速为１５００和
表１中，Ｃ．Ｒ密封表示冷凝器与散热器之间的密封，Ｒ－Ｆ密封表示散热器与风扇罩之间的密封，２种密封方式均为四周密封．
１．２网格与边界
仿真采用的计算域尺寸为４７
ｍ×１０ｍ×６ｍ．
计算域内采用混合网格，汽车周围的长方体小区域采用非结构化的四面体网格，外部区域采用结构化的六面体网格，三维计算域模型示意见图３，体网格数量为３３０万个．风扇区域网格单独生成，选用多参
收稿日期：２０１３—０６—１６修回１３期：２０１３－０７－１２作者简介：王东（１９７２一），男，黑龙江哈尔滨人，副教授，博士，研究方向为汽车空气动力学、车辆热管理、气动噪声与计算ｊ＆／４－２学
（Ｅ—ｍａｉｌ）ｗａｎｇｄｏｎｇ＠ｔｏｎｇｊｉ．ｅｄｕ．ｃｎ
万方数据
第５期
王东，等：密封对汽车冷却模块性能影响的数值分析
汽车发动机舱结构复杂，其流场实际上也与汽车外流场密切相关．为准确模拟汽车行驶时发动机舱内部空气的流动情况，采用发动机舱内部流场与汽车外部流场耦合的求解方法，采用ｌ：１的全尺寸三维整车模型进行数值计算．汽车车身、发动机舱和底盘各部件尽量保持真实的结构特征，简化对流动影响较小的细小部件，汽车模型示意见图１．
ａｃｔｕａｌｈｅａｔ
ｒａｄｉａｔｏｒ．ＢｙＣＦＤｓｏｆｔｗａｒｅ，ｔｈｅ３Ｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ

风扇安装位置对整车冷却能力的影响研究

表 2 试验结果
风扇与散热器中冷器风速散热器进风量许用环境温度
距离/mm
（/ m/s）
（/ kg/s）
/℃
100
4.822.6947.41505.12
2.98
48.6
2 仿真模型的建立
2.1 整车模型
根据整车热平衡试验条件建立仿真模型，为保证精度并结合计算硬件要求及计算时间，模型中去除了一些对发动机舱流动影响不大的部件，省去一些直径较小的管路，并对风扇进行了简化，如图2所示。整车外围流场风洞宽度和高度取7 m，
国内外研究者对如何提高冷却系统的能力进行了大量研究。例如从风扇本身结构方面，张代胜等[1]采用 CFD 仿真方法建立了风扇风洞，研究了风扇轮毂比、叶型安装角、叶型及叶片数等因素对气动性能的影响；赵要珍[2]考察了风扇各结构因素及风扇安装角度等因素对风扇通流性能和噪声的影响；莫伟标[3]通过 CFD 方法及试验研究了风扇的气动性能，证明仿真模型的准确性，并用 CFD 方法研究了环形风扇具体结构的影响。
（a）几何模型
（b）处理后几何模型
图 2 风扇模型
长度为 10 倍车长，即车前空间取车身长度的 3 倍、车后取车身长度的 6 倍。
用 Hypermesh 软件对整车模型进行二维网格划分及换热器芯体网格划分；考虑计算机的运算能力，为提高计算精度，对计算敏感区域的网格进行了局部细化，进气格栅平均网格大小 2～3 mm，中冷器、散热器及风扇部位的网格大小为 5 mm，发动机平均网格大小 10 mm，驾驶室、底板、车架等平均网格 15～20 mm，计算域外表面网格大小 100 mm。整车及发动机舱冷却模块网格模型分别如图 3、图 4 所示。
第5期

关于风扇的基本知识和改进建议

风冷散热器相关技术浅析之风扇篇现在使用的风扇外形是一个底面为正方形的扁柱体，四角留有安装所需的固定孔位，直流电机通过支架固定在外框上，扇叶与转子连接在一起，通过轴承安装在电机主体之上。

一些“非典型”的风扇采用了较特殊的形状与设计，但整体结构与此并无太大差异。

那么，我们又应通过哪些方面的数据来衡量一款风扇的品质呢？衡量一款风扇的品质，最重要的两个方面为性能与寿命，其次便是越来越受到关注的工作噪音；此外，关系到能否正常使用，还必须注意风扇的规格与功率。

规格：要为散热器选择合适的风扇，首先注意到的，也是必需注意的，就是风扇的尺寸规格。

风扇的尺寸规格有一套统一的标准，只要依照此套标准就可以保证与散热片或其它接口、支架之间的正常安装。

尺寸规格通常用一个4位数字来描述，例如：2510、4028、6015、8025、1238等。

4位数字的前两位25、40等代表风扇正方形底面的边长，单位为毫米；后两位10、28、30等则代表柱体的高度，即风扇的厚度，单位同为毫米。

特别说明：92XX系列的风扇边长为92mm，但通常称作9cm；12XX或17XX系列的风扇并非12mm或17mm边长，而是12cm或17cm；常用直流无刷风扇的边长最小为25mm，而大于99mm的风扇通常舍去最低位，数值以cm为单位。

下图为一款6015风扇的详细规格：相关元素：与底面尺寸息息相关的数据为过风面积（风扇底面积减去外框与电机占据部分所占面积的结果），进一步则影响到风扇的重要性能指标“风量”。

拥有更大的底面尺寸，一般就可以获得更大的过风面积，在风速相当的情况下，将获得更大的风量；反过来考虑，就可以降低风速却不减少风量，采用“大口径”风扇也是目前风冷散热器发展的大趋势之一。

增加风扇的高度有利于增大风扇功率、加大扇叶面积，都可以增强风扇的性能；有些风扇也会利用增加的高度在外框上添加导流片或改变扇叶旋转面方向（即非轴流风扇）等，后文将较详细说明。

用户在选择风扇时，尺寸规格方面需要考虑的问题主要有：1.能否与散热片实现良好的结合，主要取决于底面的尺寸规格；2.散热器能否正常安装，主要取决于风扇增加的体积是否会与其它设备或整体空间冲突；3.风扇能否为散热片提供合适的气流，尺寸规格的改变可能会影响风扇气流的覆盖范围、走向等；但具体影响较为复杂，且涉及到多方面的因素，将在后文中相关部分分别说明。

电脑机箱散热计算杂谈

电脑机箱散热计算杂谈/diy/10497307.html∙Geyin∙头衔：太平洋舰队上将∙注册：2003-12-27发表于 2009-08-22 18:02板凳看网上一段电脑机箱散热计算，感觉和现实状态出入挺大的啊？===========================如何计算产品所需风机的风量已知条件：1.1卡等于1g重0℃的水使其温度上升1℃所需的热量。

2.1瓦特的功率工作1秒钟等于1焦尔。

3.1卡等于4.2焦尔4.空气的定压(10mmAq)比热(Cp)=0.24(Kcal/Kg℃)5.标准状态空气：温度20℃、大气压760mmHg 、湿度65%的潮湿空气为标准空气，此时单位体积空气的重量（又称比重量）为1200g/M*36.CMM、CFM都是指每分钟所排出空气体积，前者单位为立方米/每分；后者单位为立方英呎/每分钟。

1CMM=35.3CFM。

2, 公式推算一、得知：风扇总排出热量(H)=比热(Cp )×重量(W)×容器允许温升(△Tc)因为：重量W=(CMM/60) ×D=单位之间(每秒)体积乘以密度=(CMM/60)·1200g/M*3=(Q/60) ×1200g/M*3所以：总热量(H)=0.24(Q/60) ·1200g/M*3·△Tc二、电器热量(H)=( P[功率] t [秒] )/4.2三、由一、二得知: 0.24(Q/60) ·1200g/M*3·△Tc=(P·t)/4.2Q=(P×60)/1200·4.2·0.24·△TcQ=0.05P/△Tc……………………………………………… (CMM)=0.05·35.3P/△Tc=1.76P/△Tc…………………………(CFM)四、换算华氏度数为：Q=0.05·1.8P/△Tf=0.09P/△Tf………………………(C MM) =1.76·1.8P/△Tf=3.16P/△Tf…………………………(CFM)3, 范例例一：有一电脑消耗功率150瓦，风扇消耗5瓦，当夏季气温最噶30℃，设CPU 允许工作60℃，所需风扇风量计算如下：P=150W+5W=155W；△Tc=60-30=30Q=0.05×155/30=0.258CMM=9.12CFM(为工作所需风量)所以,应选择实际风量为Qa之风扇给个定量数据：机箱体积：多彩DLC-MF460：410mm*192mm*435mm=0.034m³===对照一楼图，一般小风扇，每分钟风量即可将机箱空气容积全部更换一次.....kaxiwusi发表于 2009-08-25 11:04 只看该作者Re:[探索黑洞的奥秘,5楼]以下是引用qingqingweile在5楼的发言：这些东西有何用这是技术活~就是要懂多一点，发烧级别就是这样累计起来的8F电脑电源风冷散热形式1.单风扇前排风式20-30CFM/1400-3500RPM最经典和传统的形式，8cm散热风扇，噪音比较大，风扇长时间高速运转对于使用寿命也有一定影响。

关于风扇的基本知识和改进建议

风冷散热器相关技术浅析之风扇篇现在使用的风扇外形是一个底面为正方形的扁柱体，四角留有安装所需的固定孔位，直流电机通过支架固定在外框上，扇叶与转子连接在一起，通过轴承安装在电机主体之上。

一些“非典型”的风扇采用了较特殊的形状与设计，但整体结构与此并无太大差异。

那么，我们又应通过哪些方面的数据来衡量一款风扇的品质呢？衡量一款风扇的品质，最重要的两个方面为性能与寿命，其次便是越来越受到关注的工作噪音；此外，关系到能否正常使用，还必须注意风扇的规格与功率。

规格：要为散热器选择合适的风扇，首先注意到的，也是必需注意的，就是风扇的尺寸规格。

风扇的尺寸规格有一套统一的标准，只要依照此套标准就可以保证与散热片或其它接口、支架之间的正常安装。

尺寸规格通常用一个4位数字来描述，例如：2510、4028、6015、8025、1238等。

4位数字的前两位25、40等代表风扇正方形底面的边长，单位为毫米；后两位10、28、30等则代表柱体的高度，即风扇的厚度，单位同为毫米。

特别说明：92XX系列的风扇边长为92mm，但通常称作9cm；12XX或17XX系列的风扇并非12mm或17mm边长，而是12cm或17cm；常用直流无刷风扇的边长最小为25mm，而大于99mm的风扇通常舍去最低位，数值以cm为单位。

下图为一款6015风扇的详细规格：相关元素：与底面尺寸息息相关的数据为过风面积（风扇底面积减去外框与电机占据部分所占面积的结果），进一步则影响到风扇的重要性能指标“风量”。

拥有更大的底面尺寸，一般就可以获得更大的过风面积，在风速相当的情况下，将获得更大的风量；反过来考虑，就可以降低风速却不减少风量，采用“大口径”风扇也是目前风冷散热器发展的大趋势之一。

增加风扇的高度有利于增大风扇功率、加大扇叶面积，都可以增强风扇的性能；有些风扇也会利用增加的高度在外框上添加导流片或改变扇叶旋转面方向（即非轴流风扇）等，后文将较详细说明。

用户在选择风扇时，尺寸规格方面需要考虑的问题主要有：1.能否与散热片实现良好的结合，主要取决于底面的尺寸规格；2.散热器能否正常安装，主要取决于风扇增加的体积是否会与其它设备或整体空间冲突；3.风扇能否为散热片提供合适的气流，尺寸规格的改变可能会影响风扇气流的覆盖范围、走向等；但具体影响较为复杂，且涉及到多方面的因素，将在后文中相关部分分别说明。

电子风扇与散热器距离匹配的试验研究

收稿日期：０２－６１２１－－４０
作者简介：毅（９５）男，李１７一，湖南株洲人，讲师，博士，研究方向：发动机（车辆）热管理系统。
３
ＥｕｐｎＭａｕａｔｎｅｈｏｏｙＮｏ９，０１ｑｉｍｅｔｎｆｃｒｇＴｃｎｌｇ．２２ｉ
图４所示。
图１送风的系统示意图
１风扇与散热器匹配试验方法
１１试验方法．
图２测试布置图
（）１按要求把散热器固定在测试平台上，然后把电子风扇安装在散热器上，接好各电源线路，检连并查确认试验和相关设备连接完好，如图１图２、所示。（）２在散热器芯子出风平面上做好各测试风速ａ１散热器芯子平面ｂ中冷器芯子平面）点标记（２个测试点）见图３ａ。在中冷器芯子图３水散热器和中冷器芯子出风平面做好各测试风速点分布图共５，（）
目前，在客车冷却系统中，风扇大多使用机械传动的方ｌ。其是把风扇和发动机主轴连接起来，散热器的散热量根据发动机的转速而定，达不到整车系统控制所需的散热量要求。目在前使用的散热器中，一般只使用一个风扇，不能根据整车的发热量来调整散热量的大小，并且发动机在转速较高时风扇的噪音偏大。同时冷却风扇是车辆冷却系统必不可少的一个重要部件，风扇的选择直接影响到主机冷却系统的散热效果、噪声、燃油经济性和发动机功耗等酬。电子风扇有吸风式和吹风式两种形式，选择的主要原则是，风扇形成的空气流动方向必须与主机在正向行驶时迎风空气流动方向一致。风扇端面离散热器芯子过近或过远，出现无风区或发生回流现象因会此，推荐风扇端面距离散热器芯子的距离为风扇直径的１一１０％５％嘲。由于风扇不仅承担了发动机冷却水的散热，同时还负责中冷器进气的冷却，为了使冷却系统的散热能力、机的综合热平衡收到良好的效果，风扇整对叶片到散热器芯子的距离进行合理匹配的试验研究具有重要意义。

分析做散热设计时的注意事项

分析做散热设计时的注意事项在调试或维修电路的时候,我们常提到一个词“××烧了”,这个××有时是电阻、有时是保险丝、有时是芯片,可能很少有人会追究这个词的用法,为什么不是用“坏”而是用“烧”?其原因就是在机电产品中,热失效是最常见的一种失效模式,电流过载,局部空间内短时间内通过较大的电流,会转化成热,热聚。

集不易散掉,导致局部温度快速升高,过高的温度会烧毁导电铜皮、导线和器件本身。

所以电失效的很大一部分是热失效。

那么问一个问题,如果假设电流过载严重,但该部位散热极好,能把温升控制在很低的范围内,是不是器件就不会失效了呢?答案为“是”。

由此可见,如果想把产品的可靠性做高,一方面使设备和零部件的耐高温特性提高,能承受较大的热应力(因为环境温度或过载等引起均可);另一方面是加强散热,使环境温度和过载引起的热量全部散掉,产品可靠性一样可以提高。

下面介绍下热设计的常规方法。

我们机电设备常见的是散热方式是散热片和风扇两种散热方式,有时散热的程度不够,有时又过度散热了,那么何时应该散热,哪种方式散热最合适呢?这可以依据热流密度来评估,热流密度=热量 / 热通道面积。

按照《GJB/Z27-92电子设备可靠性热设计手册》的规定(如图1),根据可接受的温升的要求和计算出的热流密度,得出可接受的散热方法。

如温升 40℃(纵轴),热流密度0.04W/cm2(横轴),按下图找到交叉点,落在自然冷却区内,得出自然对流和辐射即可满足设计要求。

图1 冷却的方法大部分热设计适用于上面这个图表,因为基本上散热都是通过面散热。

但对于密封设备,则应该用体积功率密度来估算,热功率密度=热量 / 体积。

下图(图2)是温升要求不超过40℃时,不同体积功率密度所对应的散热方式。

比如某电源调整芯片,热耗为0.01W,体积为0.125cm3,体积功率密度=0.1/0.125=0.08W/cm3,查下图得出金属传导冷却可满足要求。

电脑机箱散热计算杂谈

电脑机箱散热计算杂谈/diy/10497307.html∙Geyin∙头衔：太平洋舰队上将∙注册：2003-12-27发表于 2009-08-22 18:02板凳看网上一段电脑机箱散热计算，感觉和现实状态出入挺大的啊？===========================如何计算产品所需风机的风量已知条件：1.1卡等于1g重0℃的水使其温度上升1℃所需的热量。

2.1瓦特的功率工作1秒钟等于1焦尔。

3.1卡等于4.2焦尔4.空气的定压(10mmAq)比热(Cp)=0.24(Kcal/Kg℃)5.标准状态空气：温度20℃、大气压760mmHg 、湿度65%的潮湿空气为标准空气，此时单位体积空气的重量（又称比重量）为1200g/M*36.CMM、CFM都是指每分钟所排出空气体积，前者单位为立方米/每分；后者单位为立方英呎/每分钟。

1CMM=35.3CFM。

2, 公式推算一、得知：风扇总排出热量(H)=比热(Cp )×重量(W)×容器允许温升(△Tc)因为：重量W=(CMM/60) ×D=单位之间(每秒)体积乘以密度=(CMM/60)·1200g/M*3=(Q/60) ×1200g/M*3所以：总热量(H)=0.24(Q/60) ·1200g/M*3·△Tc二、电器热量(H)=( P[功率] t [秒] )/4.2三、由一、二得知: 0.24(Q/60) ·1200g/M*3·△Tc=(P·t)/4.2Q=(P×60)/1200·4.2·0.24·△TcQ=0.05P/△Tc……………………………………………… (CMM)=0.05·35.3P/△Tc=1.76P/△Tc…………………………(CFM)四、换算华氏度数为：Q=0.05·1.8P/△Tf=0.09P/△Tf………………………(C MM) =1.76·1.8P/△Tf=3.16P/△Tf…………………………(CFM)3, 范例例一：有一电脑消耗功率150瓦，风扇消耗5瓦，当夏季气温最噶30℃，设CPU 允许工作60℃，所需风扇风量计算如下：P=150W+5W=155W；△Tc=60-30=30Q=0.05×155/30=0.258CMM=9.12CFM(为工作所需风量)所以,应选择实际风量为Qa之风扇给个定量数据：机箱体积：多彩DLC-MF460：410mm*192mm*435mm=0.034m³===对照一楼图，一般小风扇，每分钟风量即可将机箱空气容积全部更换一次.....kaxiwusi发表于 2009-08-25 11:04 只看该作者Re:[探索黑洞的奥秘,5楼]以下是引用qingqingweile在5楼的发言：这些东西有何用这是技术活~就是要懂多一点，发烧级别就是这样累计起来的8F电脑电源风冷散热形式1.单风扇前排风式20-30CFM/1400-3500RPM最经典和传统的形式，8cm散热风扇，噪音比较大，风扇长时间高速运转对于使用寿命也有一定影响。

安装参数影响散热器模块性能的风洞研究

ｒｔｅｉｅｅｔａｈｒｄｆｒｎ；ｗｈｌｘｈｎｉｇｔｅｌｃｔｎｏｕｄｉｌｔａｄｏｔｔｉｏｄｃｎａｃｎｅｐｒｒｎｅｏｆｉｅｃａｇｎｏａｉｆｌｉｎｅｎｕｌｌｃｎｕｅｔｅｈｎｉｇｔｅｆｍａｃｆｅｈｏｆｅｗｌｏｈｏ
３０２１０７；２，浙江银轮机械股份有限公司，台３７０天１２０）（．浙江大学机械与能源学院，１杭州
［要］为解决车辆冷却系统中多散热器模块的匹配问题，摘在风洞试验台上研究了间距和热介质进出口位置对某散热器模块性能的影响。试验散热器模块的第１排为中冷器和液压油冷却器，２排为冷却水箱，３排是变第第矩器油冷器。试验结果表明，增大间距可以提高散热器模块总的散热量，对模块中单个散热器的影响差异很大；但调换散热进出口位置有利于提高散热器的换热性能；整以上两结构参数对模块的总压差影响不大。调
ＺａｇＹｉ，ＹｕＸｉｏｉＬｕＧｕｄｎｈｎａｌ。ｏｏｇ，Ｘｉｆｎ＆ＪａｇＰｎｚｏａＬｉｇｅｉｎｉｇａ
，
１Ｃｌｇ．ｏｌｅｏｃａｉｌｎｎｒｙＥｇｎｅｉＺｅａｇＵｉｒｔ，ｎｚｏ３０２ｅｆＭｅｈｎｃｄＥｅｎｉｅｒｇ，ｈｉｎｎｖｓｙＨａｇｈｕ１０７；ａａｇｎｊｅｉ２ＺｅａｇＹｎｕｃｉｅｙＣ．ｔ，Ｔａｔｉ３７０．ｈｊｎｉｌｎＭａｈｎｒｏ，Ｌｄｉｎａ２０ｉ１
ｆｒｎｅｏｅｔｘｈｎｅｓａｅｓｄｅｙｗｉｄｔｎｅｅｔｇＴｅｒｓｌｈｗｔａｎａｇｎｈｐｃｅｗｅｎｏｍａｅｆｈａｃａｇｒｒｔｉｄｂｎｕｎｌｔｓｎ．ｈｅｕｔｓｏｈｔｌｒｉｇｔｅｓａｅｂｔｅｅｕｉｓｅｒｗｓｃｎｉｃｅｓｈｖｒｌｈａｉｉａｉｎｏｅｔｅｃａｇｒｕｈｆｃｓｏｎｉｉｕｌｈａｘｈｎｅｒｏａｎｒａｅｔｅｏｅａｌｅｔｄｓｐｔｆｈａｘｈｎｅｓｂｔｔｅｅｆｔｎｉｄｖｄａｅｔｅｃａｇｒａｅｓｏｅ

冷却风扇布置方案对前舱散热效果的探讨

冷却风扇布置方案对前舱散热效果的探讨摘要：利用CFD方法研究了冷却风扇两种布置方案对机舱散热的影响。

仿真结果表明两种布置方案对散热器进风量影响相差3%，中置方案中散热模块热回流率减少13%。

试验结果显示冷却水温降低2℃。

得益于风扇中置方案三元催化器等周边流场流速提升，周边零件和气流温度降低5℃-7℃，总体而言，风扇中置方案有利于机舱整体散热。

关键字：前舱散热、计算流体力学、冷却风扇0引言在汽车行业中，前舱散热一直是一个研究的重点，在狭小的发动机舱内布置了发动机、排气管、散热器等众多零部件，各个零件相互影响导致舱内流场情况错综复杂。

在整车开发过程中，如果在设计阶段没有充分考虑前舱的布置对机舱内流的影响，一方面可能造成前舱高温热源周边流场流速过低，导致其散热困难。

另一方面可能造成舱内高温气流产生严重回流，形成机舱内的气体被循环加热，造成机舱整体或者局部温度过高等问题，影响车辆的正常使用性能，严重的可能会引起车辆的自燃。

后期问题的解决也可能会引起机舱空间布置的重新更改，造成设计周期的延长和开发成本的巨大浪费。

目前国内汽车厂商进行前舱散热研究主要有热管理试验和进行CFD热仿真分析。

热管理试验需要实车进行，在整车开发中介入的时间较晚，且试验周期长，费用高；随着计算机技术的发展，使用CFD仿真技术参与整车开发越来越受到汽车开发厂商的重视。

CFD热仿真技术在整车开发的前期介入，通过仿真计算，舱内流场仿真结果再现，可以对汽车舱内布置的优劣进行预测，仿真周期短，费用低。

胡文成等[1]利用CFD方法研究风扇不同布置位置对发动机舱散热影响，指出风扇与发动机本体之间存在一个最佳距离，使的发动机舱散热最好。

赖凡等[2]利用CFD方法研究了风扇偏置对散热系统性能的影响，指出风扇不同布置位置对散热器进气面均匀性存在影响。

本文运用STAR-CCM+软件对某款轿车的冷却风扇两种不同布置方案的舱内的散热情况进行了对比分析和探讨，并进行了试验验证。

风管送风式空调机组的散热效果与散热器设计研究

风管送风式空调机组的散热效果与散热器设计研究空调机组的散热效果是机组运行和性能稳定性的关键因素之一。

风管送风式空调机组的散热效果主要取决于散热器的设计。

本文将探讨风管送风式空调机组散热效果的影响因素及散热器设计的研究。

首先，风管送风式空调机组的散热效果受到环境温度和湿度的影响。

在高温高湿的环境中，机组的散热效果会受到限制，影响机组的制冷效果和能耗。

因此，在设计机组时，需要考虑不同环境条件下的散热要求，选择合适的散热器材料和散热器结构，以提高散热效果。

其次，散热器的设计对空调机组的散热效果起着重要的作用。

散热器是将机组内部产生的热量转移至外界空气的关键部件。

常见的散热器设计包括平片式散热器、螺旋片散热器和板式散热器等。

不同类型的散热器具有不同的传热能力和风阻特性。

在选择散热器类型时，需要综合考虑机组的散热要求、空间限制和成本因素，以达到最佳的散热效果。

散热器的材料选择也会对散热效果产生重要影响。

常见的散热器材料包括铜、铝和不锈钢等。

铜具有良好的导热性能和耐腐蚀性，但成本较高；铝具有较低的成本和良好的导热性能，但耐腐蚀性较差。

在实际应用中，根据不同的散热要求和经济性考虑，选择合适的散热器材料，以提高散热效果。

此外，散热器的结构设计也是影响散热效果的重要因素之一。

散热器的结构设计包括散热片的形状、散热片之间的距离和通风道的设计等。

通过合理设计散热片的形状和间距，可以增加散热片的表面积，提高散热效果。

同时，通风道的设计需要保证足够的空气流通量，以避免热风堆积和散热不畅造成的散热效果下降。

在散热器设计过程中，还需要考虑机组的噪音问题。

散热器的设计会对机组的噪音产生一定的影响。

一般来说，增加散热器的表面积可以提高散热效果，但会增加机组的噪音。

因此，散热器的设计需要在散热效果和噪音控制之间进行平衡，以满足机组的散热要求和舒适性需求。

总之，风管送风式空调机组的散热效果对机组的运行和性能起着重要影响。

在设计机组时，需要考虑散热器的类型、材料和结构等因素，以提高散热效果。

CPU散热器的散热风道设计及风扇匹配

CPU散热器的散热风道设计及风扇匹配CPU散热器作为计算机硬件中的重要组成部分，起到了散热降温的关键作用。

为了保证CPU的正常运行以及延长其使用寿命，合理的散热风道设计和合适的风扇匹配是至关重要的。

本文将对CPU散热器的散热风道设计和风扇匹配进行探讨，以满足CPU降温的需要。

一、散热风道设计CPU散热风道的设计是为了提高散热器的散热效果，合理引导热风流动，促进散热过程。

在散热风道设计中，需要考虑以下几个因素：1. 散热材料选择散热器的散热效果与散热材料的导热性能密切相关。

常见的散热材料有铜和铝。

虽然铜的导热性能更好，但铝的散热性能同样出色，而且价格更为实惠。

因此，在选择散热材料时需根据实际情况综合考虑。

2. 散热器的结构设计散热器的结构设计需要考虑到其在电脑机箱中的布置位置，以及与其他硬件的配合情况。

通常情况下，散热器应与CPU密切接触，以保证热量能够快速传导到散热器表面，然后通过风扇排出。

同时，在散热器的结构设计中，需要合理设置热风流通的通道，保证热风能够迅速被排出。

3. 散热风道的路径设计散热风道的路径设计需要遵循热风流动的规律，合理设置进风口和出风口，以提高散热风道的通风效果。

常见的散热风道设计有“U”型、“Z”型和直线型等。

其中，“U”型设计相对来说更加合理，能够更高效地引导热风流动，达到降温效果。

二、风扇的匹配风扇的选用直接影响着CPU散热效果的好坏。

在风扇的匹配中，需要注意以下几个方面：1. 散热风扇的尺寸选择风扇的尺寸要与散热器的尺寸相匹配，以保证能够完全覆盖散热器表面，并且不会造成任何遮挡。

一般来说，散热风扇的尺寸越大，转速越低，噪音越小，但是风量也相对较小。

而较小的散热风扇则更容易产生噪音，但风量相对较大。

因此，需要根据实际需求选择合适的尺寸。

2. 风扇的转速控制风扇的转速控制是保证散热风扇正常工作的关键。

过低的转速可能导致散热效果不佳，过高的转速则会增加噪音。

为了达到最佳的散热效果，可以采用PWM调速技术，根据CPU的温度变化自动调整风扇的转速，以保持稳定的散热效果。

浅谈冷凝器与散热器的间距对流场的影响

0 引言国内外关于散热器组件间隙对风场的研究较多[1-2]，还有格栅形状、风扇形状对风速的研究[3]但是对冷凝器组合研究的却较少，且散热器结构型式与本文研究对象不完全相符。

为研究冷凝器与散热器的间距，对冷凝器、散热器表面风速的影响，在整机上实测不同间距、不同转速下的各点的风速，并对上述结果进行了对比分析。

本研究对工程机械冷凝器与散热器的匹配设计具有一定的指导和借鉴意义。

1 试验介绍及结果1.1 试验设备本文主要研究冷凝器与散热器的间距对流场的影响，选择某型装载机做为试验对象。

温控风扇，可修改参数，锁定风扇转速，方便测量。

散热组件包含：空-空中冷器（CAC）、水散热器（RAD）、液压油散热器（HOC）、变矩器油散热器（TOC）构成的系统，如图1。

风扇为液压马达驱动，吸风式，冷凝器位于散热器前端。

安装冷凝器的支架可通过加减垫块，来实现冷凝器前后移动，从而实现调整与散热器的间距。

散热器与发动机仓之间有隔热支架隔开，相对密封性较好，散热器的进气口主要有发动机罩左右侧窗和顶窗，如图2。

1.2 试验方案选择某型运行良好的装载机做为试验对象，散热组件浅谈冷凝器与散热器的间距对流场的影响Asphalt-Rubber Semi-open Graded Mixture Design and Experimental Investigations摘　要：为了研究冷凝器与散热器的间距，对冷凝器、散热器表面风速的影响，寻求合适的间距，在保证冷凝器表面风速的同时，更优的发挥散热器散热能力。

研究散热器表面风速的影响，选择合适的位置安装冷凝器，使得散热能力较富余的模块，充分发挥作用，提高能力偏弱的模块的散热效率。

通过实测不同间距和转速下的各模块风速，测算其平均值，分析风场的变化。

结果表明，随着冷凝器与散热器之间距离的增加，散热器进口表面风速分布逐渐变均匀，散热器进口平均风速逐渐增大、风量逐渐增加，但幅度较小。

随着冷凝器与散热器之间距离的增加，冷凝器进出口表面的平均风速逐渐减小，且降低幅度较大。

散热器的尺寸和布局对供暖效果的影响

散热器的尺寸和布局对供暖效果的影响散热器作为一种常见的供暖设备，被广泛应用于家庭、办公室和工业场所等各种场合。

散热器的尺寸和布局是影响其供暖效果的重要因素之一。

本文将讨论散热器尺寸和布局对供暖效果产生的影响，并探讨如何最大限度地提高供暖效果。

首先，散热器的尺寸对供暖效果起着关键性的影响。

散热器的尺寸主要包括高度、宽度和深度。

尺寸较大的散热器具有更大的散热面积，能更有效地传递热量，因此供暖效果更好。

大尺寸的散热器能够在短时间内将更多的热量释放到室内空气中，使室温快速达到舒适的水平。

相比之下，尺寸较小的散热器虽然占用空间较小，但其散热面积有限，不同程度地降低了供暖效果。

其次，散热器的布局也对供暖效果产生显著影响。

散热器的布局应合理安排，以确保热量传递均匀和高效。

热量向上传输的特性决定了散热器应尽量安装在房间的上部，以充分利用空气对流的方式进行热量传递。

在选择散热器位置时，需要避免将其安装在障碍物附近，以免阻碍热量的传输。

此外，多个散热器的布局也应尽可能均匀地分布在整个房间内，以避免热量集中在某一区域，导致室温不均匀。

除了尺寸和布局，散热器的材质和表面积对供暖效果也有一定影响。

散热器的材质通常有铸铁、铝合金和钢铜等，这些材质具有良好的导热性能，可以快速将热量传递到室内空气中。

此外，散热器的表面积越大，散热效果越好。

一些设计独特的散热器，如片式散热器或带有鳍片的散热器，能够增加其表面积，提高热量传递效率。

此外，散热器的工作原理也需要考虑到供暖效果。

散热器通常采用对流换热的原理，通过与室内空气的对流进行热量交换。

因此，在设计布局时，应尽量避免在散热器周围放置家具或其他物体，以免阻碍空气流动。

同时，保持散热器的清洁也至关重要，定期清理散热器表面的灰尘和污垢，可以提高热量传递效率，进一步提高供暖效果。

最后，散热器的供暖效果还与外界环境因素有关，如室外温度、房间隔热性能和房间面积等。

这些因素将影响散热器与室外环境之间的温度差异，进而影响散热器的散热效果。

风扇布置对载货汽车散热性能的影响

风扇布置对载货汽车散热性能的影响
胡文成;王良模;邹小俊;张汤赟;刘立军
【期刊名称】《汽车技术》
【年(卷),期】2014(000)010
【摘要】为合理布置风扇以改善发动机舱散热性能,采用三维 CFD 方法,研究了怠速工况下风扇布置对载货汽车发动机舱散热性能的影响。

冷却部件采用 IRFN （intercooler, radiator, fan power train cooling module）布置方式。

并就冷却风扇与主要部件间距离对散热性能的影响进行了仿真分析,结果表明,风扇和散热器距离越远,对发动机舱散热越有利；风扇与发动机本体之间存在一个最佳距离,使的发动机舱散热最好。

【总页数】6页(P22-27)
【作者】胡文成;王良模;邹小俊;张汤赟;刘立军
【作者单位】南京理工大学;南京理工大学;南京依维柯汽车有限公司;南京依维柯汽车有限公司;南京依维柯汽车有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U464.138+.4
【相关文献】
1.冷却风扇对载货汽车加速行驶车外噪声的影响 [J], 武智方;夏均忠;桓洪强;刘晓凯;汪治安
2.重型载货汽车高流量低噪声冷却风扇研究 [J], 董效彬;袁兆成;卢炳武;王吉;轧浩;
马家义
3.GB—220在中型载货汽车冷却风扇中的应用 [J], 范忠庆;朴庆民
4.基于某型纯电动载货汽车的总布置研究 [J], 陈璨龙;陈帆航
5.风扇结构和肋高对芯片散热器散热性能的影响 [J], 赵明;卞恩杰;杨茉;王治云因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

风扇出风口与散热器间的距离对模块散热的影响研究

风扇出风口与散热器间的距离对模块散热的影响研究本文应用电子设备热设计仿真软件来研究风扇出风口与散热器间的距离对模块散热的影响，通过监测散热器齿片间流场的均匀度及关键功率器件处散热器表面的温升，合理控制热设计冗余，来确定出风扇出风口与散热器间的最佳距离，为电源产品的结构设计提供可行的解决方案。

1．前言随着电源技术的不断进步，电源类产品功率密度不断地提高，电源类产品体积也大大缩小了。

产品体积不断的缩小，要求产品结构必须紧凑，而热设计又制约着结构设计，在满足热设计要求的前提下，通过合理、正确地空间布局，最大限度的压缩电源产品的空间以提高模块的功率密度恰好是热设计优化的主要任务。

在强迫吹风冷却情形下，由于风扇旋涡swirl存在，散热器与风扇间的距离对其流场均匀度影响较大，理论上，当散热器与风扇间的距离的距离足够大时，风扇旋涡 swirl 对流场的影响较小，然而在产品设计中，由于体积的限制，不可能允许散热器与风扇间的距离太大，换句话说，风扇旋涡swirl对散热的影响是一定存在的，本文利用FLOTHERM热仿真分析软件，通过合理控制热设计冗余，力求得出一个较合理的风扇与散热器的距离，为电源产品的结构设计提供借鉴。

2．仿真分析模型下图为吹风冷却时风扇出风口与散热器间距离对模块散热影响研究的仿真分析模型。

在该模型中，冷却空气入口温度，也即是模块工作的环境温度为40C。

系统采用三个外形直径为150.0mm，HUB直径为75.0mm轴流风扇作为该模块的冷却风扇，在改变风扇与散热器间的距离时，仅仅延伸求解域的大小，不改变该模型中散热器的结构尺寸、功率元器件的大小、布置位置以及散热器部分的网格划分，力图使不同模型间的维一差异为风扇与散热器间的距离。

同时，为了能够很好地反映风扇与散热器间距离对模块散热性能的影响，在模块前沿定义了4个温度监控点，用这些监控点来显示功率器件与散热器接触面的中间点温度。

模块散热性能的优劣，不仅可以通过冷却风扇工作点的相关信息（流体的质量或体积流量、系统阻力或风扇工作压力）来表现，而且还可以通过监控点的温度变化值、求解域空间的流场均匀程度等得到直观地体现。

车用冷却风扇安装位置对其性能影响的分析研究

静压 /kPa
1.93×103
1.65×103
1.38×103
1.11×103
8.39×102
5.67×102
2.95×102
2.26×101
-2.49×102
-5.21×102
-7.93×102
-1.07×103
-1.34×103
-1.61×103
-1.88×103
-2.15×103
-2.43×103
·设计·计算·研究· 转速及节流装置的面积可得出不同转速、不同流量下风扇的静压值。
图 1 环形风扇结构
12 3 4 5
67 8
pe3
10
9
1. 气压计 2. 干湿球温度计 3. 锥形进口喷嘴 4.节流金属网 5.整流格栅 6.风扇 7.转速、扭矩传感器 8.电机 9、10.皮托管
-2.70×103
-2.97×103
-3.24×103
-3.51×103
-3.79×103
-4.06×103
-4.33×103 -4.60×103
Y
-4.87×103 Z X
图 7 流量为 5.10 kg/s 时的风扇压力面静压分布
静压 /kPa
1.93×103 1.70×103 1.47×103 1.25×103 1.02×103 7.93×102 5.67×102 3.40×102 1.13×102 -1.13×102 -3.40×102 -5.67×102 -7.93×102 -1.02×103 -1.25×103 -1.47×103 -1.70×103 -1.93×103 -2.15×103 -2.38×103 -2.61×103 -2.83×103 -3.06×103 -3.29×103 -3.51×103 -3.74×103 -3.97×103 -4.19×103 -4.42×103 -4.65×103 -4.87×103

风扇离散热器距离标准

风扇离散热器距离标准
答案：
风扇离散热器的标准距离主要取决于风扇的类型和冷却系统的设计需求。

对于吸风式风扇，叶片到散热器芯子的最佳距离通常建议在88—98mm之间，而对于吹风式风扇，这一距离则为78mm。

此外，吸风式风扇的叶片与中冷器芯子的最佳距离为168mm。

这些数据来自对客车风扇叶片到散热器芯子距离的合理匹配试验研究，旨在确保冷却系统的散热能力，使整机的综合热平衡达到良好的效果。

在风扇的设计和安装中，还需要考虑其他因素以确保散热效果的最佳化。

例如，风扇到散热器的距离应适当，以保证流场的均匀性，从而避免流场不均匀对散热器散热能力的影响。

研究表明，为了保证散热器的最大散热能力，冷却风扇出口截面与散热器间的距离至少应大于一个风扇HUB的直径。

如果这一距离无法保证，则必须在风扇与散热器间安装整流栅。

综上所述，风扇离散热器的标准距离根据风扇类型和系统设计需求而有所不同，同时还需要考虑流场均匀性和散热能力的保持，以确保冷却系统的有效运行。