散热设计计算题

计算题

1-7一长宽各为10mm的集成电路芯片安装在一块低板上，温度为20°C的空气

在冷却风扇的作用下冷却芯片。芯片最高允许温度为85°C，芯片与冷却气流间的平均表面传热系数为175W/(m²・K)。试确定不考虑辐射时芯片的最大允许功率是多少？假设芯片顶面高出底板高度为1mm.

解：由于底板绝热且不考虑辐射换热，则该情况只有对流换热，其最大允许耗散功率即为最大对流换热量：

2-9在温度为260°C的壁面上伸出一根纯铝的圆柱形肋片，直径d=25mm，高

h=150mm。该柱体表面受温度t=16的气流冷却，表面传热系数a=15 W/(m²・K)。肋端绝热。试计算该柱体的对流散热量。如果将柱体的长度增加一倍，其他条件不变，则柱体的对流散热量是否也增加一倍？从充分利用金属的观点来看，是采用一个长的肋好还是采用两个长度为其一半的较短的肋好？

2-11某铝制针状散热器的表面平均温度t s=80℃，环境温度t=35℃，强制风冷，风速u=5m/s，试问该换热器能否带走Φ=40W的热量？已知针数为8×8=64根，针高h=19mm，针径d=3.2mm，铝制针肋的导热系数λf= W/(m²・K)。