散热器设计
散热器设计所需参数
序号
参数名称
单位
备注
1
发动机型号
2
发动机最大功率
kw
3
发动机对应转速
rpm
最大功率时
4
对应水套散热量
kw
最大功率时
5
设计环境温度
℃
6
发动机最大扭矩
N·m
7
发动机对应转速
rpm
最大扭矩时
8
对应水套散热量
kw
最大扭矩时
9பைடு நூலகம்
水套允许最高水温
℃
发动机出水温度
10
冷却液流量
L/min
11
节温器开启温度
℃
12
节温器全开温度
℃
13
冷却液类型
乙二醇：水
14
冷却系统压力
kPa
散热器的最大外形尺寸，长、宽、厚，散热器与整机间的相对位置、连接尺寸，及进出水管位置和直径。
风扇参数
风扇风量-风压参数表
序号
参数名称
单位
数值
备注
1
风扇直径
mm
2
叶尖尖端最大速度
m/min
3
叶片数量
片
4
叶片宽度
mm
5
风扇型式
吹、吸风
2、中冷器需要的参数：
中冷器的散热量，压缩空气进、出口温度，进气量，最大工作压力。
散热器尺寸设计计算方法
散热器尺寸设计计算方法1.散热器面积计算：散热器的面积是散热效果的关键因素之一、根据散热器的材料、形状和工况要求，可以计算出散热器需要的面积。
常用的计算公式如下：A=Q/(U*ΔT)其中，A为散热器面积（m^2），Q为需要散热的功率（热量，W），U为散热器的总传热系数（J/(m^2·s·K)），ΔT为散热器的温差（K）。
2.散热器尺寸计算：散热器的尺寸也是影响散热效果的重要参数。
常用的尺寸设计计算方法有以下几种：（1）翅片间距计算：翅片间距是翅片散热器的一个重要参数，影响散热器的散热面积。
一般情况下，翅片间距需要与相邻的翅片高度相等，以确保散热面积充分利用。
翅片间距计算公式如下：S=H/(N+1)其中，S为翅片间距（m），H为散热器的高度（m），N为翅片数量。
（2）翅片厚度计算：翅片厚度会影响散热器的散热效果和机械强度，一般情况下，翅片厚度越小，散热效果越好。
根据散热器的散热面积和翅片的数量，可以计算出翅片的厚度。
翅片厚度计算公式如下：T=A/(N*L)其中，T为翅片厚度（m），A为散热器的面积（m^2），N为翅片数量，L为散热器的长度（m）。
（3）散热管直径计算：散热管的直径也是散热器的一个重要尺寸参数。
直径越大，散热效果越好，但同时也会增加材料成本。
根据散热器的总传热系数和散热管的数量，可以计算出散热管的直径。
D=sqrt((4Q)/(P*π*N))其中，D为散热管的直径（m），Q为需要散热的功率（W），P为散热管的壁厚（m），N为散热管的数量。
除了上面介绍的计算方法，根据具体的散热要求和特殊情况，也可以采用一些其他的尺寸设计计算方法。
需要根据实际情况选择合适的计算方法，确保散热器的散热效果和稳定性。
散热器设计方案
散热器设计方案散热器设计方案一、背景介绍随着电子设备的迅速普及和多样化，散热问题成为了一大挑战。
为了确保电子设备的正常运行和延长其使用寿命，散热器的设计变得至关重要。
本文将提出一种新型的散热器设计方案，以满足高效散热的要求。
二、设计目标1. 提高散热效率：尽可能减少电子设备的温度，确保其正常工作；2. 提高散热器的稳定性：保证长时间运作不损坏；3. 减小散热器的体积：以适应小型电子设备的需求；4. 降低成本：以确保产品的竞争力。
三、设计原则1. 采用铝合金材料：铝合金具有良好的导热性能，能够有效地散热；2. 优化散热片的结构：通过增加散热片的数量和表面积，提高散热效率；3. 采用风扇辅助散热：通过风扇的对流作用，增强散热效果；4. 考虑散热器的布局：确保空气能够充分流过散热器，提高散热效率；5. 提高散热器的稳定性：确保散热器的结构经得起长时间的运作，不失效。
四、设计方案1. 散热器材料选择：采用铝合金材料，具有良好的导热性能，能够有效地散热；2. 散热片的设计：通过增加散热片的数量和表面积，提高散热效率。
散热片之间采用间隔排列，以便空气流过散热片时能够充分散发热量；3. 风扇辅助散热：在散热器上安装风扇，通过对流作用增强散热效果。
风扇具有可调速的功能，以适应不同散热需求；4. 散热器的布局：根据电子设备的布局，合理安排散热器的位置和方向，确保空气能够流过散热器，提高散热效率；5. 提高散热器的稳定性：选用高强度材料制作散热器的承载结构，采用耐高温耐腐蚀的焊接工艺，确保散热器能够经得起长时间的运作。
五、设计效果分析经过以上设计方案的实施，散热器的散热效率明显提高，能够满足高效散热的要求。
散热器的稳定性得到了提升，长时间运作也不易损坏。
散热器的体积较小，适应了小型电子设备的需求。
根据采用的材料和工艺，散热器的成本也得到了降低。
六、结论本文提出的散热器设计方案，通过优化散热片结构、增加风扇辅助散热和合理布局等手段，提高了散热器的效率和稳定性，降低了成本。
柴油机水箱散热器设计
柴油机水箱散热器设计柴油机水箱散热器设计需要考虑多个因素，以确保其性能和可靠性。
以下是一些关键的设计要点：
1.材料选择：选择适当的材料对于散热器的性能至关重要。
常用的材料包括铜、铝和
不锈钢等，它们具有较好的导热性能和耐腐蚀性。
2.散热面积：散热器的散热面积是影响散热效果的重要因素。
在设计时，需要根据柴
油机的功率和散热需求来计算所需的散热面积。
3.翅片设计：翅片是散热器中的重要组成部分，其设计可以提高散热器的表面积，增
强散热效果。
翅片的设计参数包括翅片间距、翅片高度和翅片厚度等。
4.冷却风道设计：散热器中的冷却风道设计可以提高散热器的冷却效率。
风道的布局、
大小和形状等参数需要根据柴油机的散热需求和空气流量来设计。
5.安装方式和固定方式：散热器的安装方式和固定方式也需要考虑。
根据柴油机的安
装空间和位置，选择适当的安装方式和固定方式，以保证散热器的稳定性和可靠性。
6.防腐处理：散热器在使用过程中会受到腐蚀的影响，因此需要进行防腐处理。
常用
的防腐处理方法包括镀锌、喷塑和涂防锈漆等。
总之，柴油机水箱散热器设计需要综合考虑多个因素，包括材料选择、散热面积、翅片设计、冷却风道设计、安装方式和固定方式以及防腐处理等。
通过合理的设计和制造工艺，可以确保散热器的性能和可靠性，从而延长柴油机的使用寿命。
散热器设计方法
散热器设计1.常用散热器介绍对于安装在PCB表面的元器件来说，其内部热量主要通过热传导的方式进入PCB和元器件表面，之后通过对流换热和热辐射的方式进入周围环境；由于元器件表面的面积要远小于PCB表面积，所以通过元器件表面散热的热量相对较少，因此我们在元器件表面安装散热器，使得元器件上方的散热面积得到扩展（如上图所示），更多热量通过热传导的方式进入元器件上表面，之后再由散热器进入周围环境中。
散热器的材料、加工工艺和表面处理是散热器生产的三个重要因素，会影响到散热器的性能和价格。
1.1散热器材料散热器的材料主要有：铝、铝合金、铜、铁等。
铝是自然界中存储最丰富的金属元素，而且质量轻、抗腐蚀性强、热导率高，非常适合作为散热器的原材料。
在铝中添加一些金属形成铝合金，可以答复提升材料的硬度。
在上章的材料介绍中，我们知道铜的导热率是最好的（比铝高将近一倍），但是它的密度也比铝要大3倍，所以相同体积的散热器要比铝重很多；铜存在着加工难度大、熔点高、不易挤压加工以及成本高等缺点，所以铜散热器的应用要比铝合金少很多，但是随着对电子产品性能要求的越来越高，导致单位体积的功耗大幅增加，所以铜材料散热器的应用越来越多。
1.2散热器加工工艺散热器的加工工艺主要有CNC、铝挤、压铸、铲齿、插齿、扣Fin。
1. 铝挤型：铝挤型散热器是将铝锭加热至460℃左右，在高压下让半固态铝流经具有沟槽的挤型模具，挤出散热器的初始形状，之后再进行切断和进一步加工。
——铝挤型工艺无法精确保证散热器的平面度等尺寸要求，所以通常后期还需要进一步加工。
1, 铝挤型散热器模具成本可以分摊到每一个散热器中，对于大批量产的应用成本较低；2, 齿片高度和齿片间距的比值（Z/X）有限制，通常不建议超过15。
2. 压铸：压铸是一种将熔化合金液体在高压的作用下高速填充钢制模具的型腔，并使合金液体在压力下凝固而形成铸件的加工方法；压铸散热器如下图所示，其尺寸不够精确、表面不光洁（热辐射小）以及星体复杂等特点，后期需要进一步加工；1, 压铸散热器的成本主要在于压铸模具、原材料、机加工和表面处理等，其模具成本较高，适合大批量生产的场合（分摊模具成本）；2, 压铸散热器形态比铝挤压性散热器更加多样性，但是散热性能相对更差；3. 铲齿：铲齿是将长条状金属板材通过机械动作，成一定角度将材料切除片状并进行校直，重复切削形成排列一直的翅片结构，如下图所示；铲齿散热器没有模具费用，适用于小批量生产需要的场合，其生产成本主要是：原材料、铲齿加工、CNC加工、表面处理等，铝合金和铜是常用的铲齿散热器材料。
水冷散热设计要点
水冷散热设计要点水冷散热是一种有效的散热方式，适用于高功率电子设备和计算机等领域的热管理。
下面是水冷散热设计的要点。
1.散热器设计：-散热器是水冷散热系统中最关键的部件之一、散热器的设计应考虑到散热面积、散热翅片的形状和布局、散热管的数量和长度等因素。
散热器的散热面积越大，散热效果越好。
-散热翅片的形状和布局应该能够有效增加散热面积，并且能够保证气流顺利流过翅片，提升散热效果。
常见的翅片形状有直翅片、扇形翅片和锯齿翅片等。
-散热管的数量和长度影响散热器的散热能力。
散热管数量越多，散热能力越强。
同时，散热管的长度也要符合设计要求，过长或过短都会影响散热效果。
2.水冷散热系统的泵的设计：-泵是水冷散热系统中的关键组件之一、泵的设计应考虑泵的扬程、流量和噪音等因素。
-泵的扬程是指泵能提供的水的压力。
泵的扬程应满足系统中其他设备的水流需求，同时要避免过高或过低的扬程。
-泵的流量是指泵每秒钟能提供的水流量。
泵的流量应满足系统对水流量的需求，可以根据系统的热负荷和换热流体的流速来确定。
-泵的噪音也是需要考虑的因素。
选择低噪音的泵可以提升整个系统的工作环境。
3.换热介质的选择：-换热介质是指在散热器和散热设备之间传递热量的介质。
常见的换热介质有水、乙二醇水溶液、润滑油等。
-选择合适的换热介质要根据系统的工作环境、温度范围、传热性能要求等因素综合考虑。
水是一种常用的换热介质，具有传热效果好、成本低等优点。
但在低温环境下，水可能会结冰，影响系统的工作稳定性。
乙二醇水溶液可以有效降低水的结冰点，适用于低温环境的散热。
润滑油适用于高温环境下的散热。
4.散热系统的管路设计：-散热系统的管路设计需要考虑到管道直径、管道长度、弯头、阀门等因素。
管道直径越大，管道的流量越大，散热能力越强。
-管道的长度要尽量减少，减少管道内水流阻力。
同时，管道内的水流应保持连续，避免突然变窄或弯曲，影响水流的流畅性。
-管道中的阀门和弯头也会影响水的流通和损耗。
散热器尺寸设计计算办法
散热器尺寸设计计算办法
一、散热器尺寸设计原则
1、尽量缩短散热器和机械系统之间的体积，减少机械阻力。
2、尽量减少散热器尺寸，为后期组装及安装提供更多空间。
3、尽量增大内外表面积，保证散热器合理及有效的使用散热效率。
4、按照热负荷型号确定体积大小，且尽量压缩散热器尺寸，即减少散热器长度和宽度，以提高热传导效率。
二、散热器尺寸设计具体计算
1、热负荷计算：
热负荷是指每小时需要外界加热源提供的热量，单位是千焦（KJ）。
一般将热负荷分为三种：
（1）有固定输入功率的机械设备
由机械设备的实际功率可计算出机械设备的需要加热的热量，即机械设备的热负荷。
（2）有固定温度的机械设备
机械设备的热负荷可由其温度的改变量和密度等物理参数计算出来，具体计算公式为：
热负荷=物体所换热量（KJ）=易蒸发量（Kg）＊全比焓＊温差（℃）（3）有固定温升量的机械设备
机械设备的热负荷可由其实际功率及温升量计算出来，具体计算公式为：。
几种常见的散热器增强设计方法
几种常见的散热器增强设计方法
散热器增强设计是为了提高散热器的散热效率和性能，常见的
几种方法包括：
1. 增加散热片数量和密度，增加散热片的数量和密度可以增加
散热器的表面积，提高散热效率。
通过增加散热片的数量和密度，
可以增加散热器与空气之间的热交换面积，从而提高散热效果。
2. 使用高导热材料，散热器的材料对散热性能有很大影响。
使
用高导热材料可以提高散热器的导热性能，例如铜、铝等金属材料
具有良好的导热性能，可以提高散热器的散热效率。
3. 增加风扇数量和转速，在散热器上增加风扇可以增加空气流
动量，提高散热效率。
同时增加风扇的转速也可以增加散热器的散
热效率，但需要注意噪音和能耗的问题。
4. 使用热管技术，热管是一种高效的热传导元件，可以将热量
快速传导到散热器的散热片上，提高散热效率。
通过使用热管技术，可以有效地提高散热器的散热性能。
5. 优化散热器结构，通过优化散热器的结构设计，如增加散热器的散热面积、改变散热片的形状和布局等，可以提高散热器的散热效率。
总的来说，散热器增强设计方法包括增加散热片数量和密度、使用高导热材料、增加风扇数量和转速、使用热管技术以及优化散热器结构等多种途径，这些方法可以综合应用来提高散热器的散热效率和性能。
散热器方案设计
散热器方案设计随着科技的发展和进步，电子设备在我们的生活中变得越来越普遍，而散热器作为电子设备不可或缺的一部分，其重要性不容忽视。
本文将介绍散热器方案设计的基本概念和步骤，帮助读者了解如何设计一个高效、可靠的散热器方案。
一、散热器方案设计的基本概念散热器是用于将电子设备产生的热量散发到周围的空气中的装置。
在设计散热器方案时，需要考虑以下因素：1、热源：电子设备产生的热量是散热器设计的主要考虑因素。
了解设备的工作原理和发热情况，确定热源的位置和热量大小，有助于设计合适的散热器。
2、散热面积：散热面积是散热器与空气接触的表面积，它直接影响到散热器的散热效果。
在设计时，需要根据设备的大小和发热情况来确定合适的散热面积。
3、气流速度：气流速度是指空气流过散热器的速度。
提高气流速度有助于加快热量的散发，但同时也会增加噪音。
因此，在设计时需要平衡散热效果和噪音水平。
4、散热器的材料：不同材料的导热性能和重量不同，需要根据设备的特性和使用环境选择合适的材料。
二、散热器方案设计的步骤1、确定设计方案：根据设备的尺寸、发热情况和环境要求，确定散热器的形状、尺寸和材料。
2、建立模型：利用计算机软件建立散热器的三维模型，进行模拟测试。
这有助于发现设计方案中的问题，并进行改进。
3、样品制作：根据最终设计方案制作散热器样品，进行实际测试。
测试内容包括散热效果、噪音水平等。
4、测试与优化：对样品进行测试，收集数据并进行分析。
根据测试结果对设计方案进行优化，以提高散热器的性能。
5、生产准备：完成最终设计后，准备生产所需的材料和设备，制定生产流程，并对生产人员进行培训。
6、质量检测：对生产出的散热器进行质量检测，确保其符合设计要求和相关标准。
7、包装与配送：根据客户要求进行包装，选择合适的配送方式将散热器送达客户手中。
三、总结设计一个高效、可靠的散热器方案需要考虑多个因素，包括热源、散热面积、气流速度和散热器的材料等。
遵循确定设计方案、建立模型、样品制作、测试与优化、生产准备、质量检测和包装与配送等步骤，有助于确保散热器方案的顺利进行和最终产品的质量。
散热器尺寸设计计算方法
散热器尺寸设计计算方法
1.确定散热器的散热要求：根据设备功率和工作环境的最高温度，计
算出散热器需要散发的热量。
2.计算表面积：散热器的表面积与散热能力直接相关，表面积越大，
散热能力越强。
可以通过以下公式计算表面积：
表面积=热量/散热系数/温度差
其中，热量是散热器需要散发的热量，散热系数是散热器的散热能力
的衡量指标，温度差是设备工作温度与环境温度的差值。
3.确定散热器的高度、宽度和厚度：散热器的高度、宽度和厚度决定
了其表面积。
高度：高度可以根据散热器安装位置和空间约束来确定，一般可以选
择设备高度的1-2倍。
宽度：宽度可以根据散热器的表面积和高度来计算，计算公式为：
宽度=表面积/（高度*2）
厚度：厚度一般根据散热器的制造工艺和散热器的材料来确定，一般
选择1-3mm。
4.进行热流模拟：可以使用有限元分析等软件对散热器进行热流模拟，验证设计的合理性和效果。
5.对散热器设计进行优化：根据实际情况，对散热器的尺寸进行调整
和优化，以提高散热性能。
值得注意的是，散热器的尺寸设计仅仅是一个初步的估算和设计，实际制造时还需要考虑材料的热导率、散热片的间距和密度等因素。
此外，不同类型的散热器（如风冷散热器、水冷散热器）的尺寸设计方法也有所差异，需要根据具体的散热器类型进行相应的设计计算。
总之，散热器尺寸设计是一个综合考虑功率、散热要求、工作环境等因素的过程，需要综合运用工程经验、计算公式和热力学原理，以保证散热器的散热效果和设备的稳定运行。
散热器尺寸设计计算办法
散热器尺寸设计计算办法散热器是一种用于散热或降温的装置，广泛应用于各种领域，如电子设备、车辆、建筑等。
在设计散热器尺寸时，需要考虑散热的效果、材料的热导率、风流的流速等因素。
下面将介绍散热器尺寸设计的一般计算方法。
1.计算散热功率：首先，需要确定要散热的对象的散热功率。
散热功率一般由设备的工作功率决定，可以通过查看设备的技术规格书或测量获得。
如果设备是功率变化的，可以选择峰值功率或平均功率作为散热器所需散热功率。
2.散热器的热阻计算：散热器的热阻是指单位面积上的热阻，用于表示材料对热量的阻抗。
根据基本的热传导原理，热阻(R)等于材料的厚度(d)除以热传导系数(k)，再除以材料的面积(A)：R=d/(k*A)3.确定散热器材料：散热器常用的材料包括铝、铜和钛等。
这些材料的热导率不同，也会影响散热器的散热效果。
一般而言，铜的热导率比铝高，但成本也更高。
根据预算和实际需求，选择适当的材料。
4.散热器的换热面积计算：散热器的换热面积决定了它能够散发多少热量。
换热面积可以通过散热计算公式计算得出：A=Q/(U*ΔT)其中，A为换热面积，Q为散热功率，U为局部换热系数，ΔT为散热器的温度差。
5.散热器的尺寸计算：在获得换热面积后，可以根据散热器的形状和布局来计算尺寸。
常用的散热器形状包括片式、螺旋形和圆柱形等。
分别计算每个面的面积，然后将它们相加得到实际散热器的面积。
尺寸的选择还需要考虑到其他方面，如机械强度、制造成本、安装和维护等因素。
总结：散热器尺寸的设计计算是一个复杂的过程，需要综合考虑多个因素。
上述所述的计算方法只是一种基本的指导，实际设计中还需要结合具体的应用需求和材料特性进行调整。
同时，还应关注散热器与设备的热耦合问题，以确保高效、可靠的散热效果。
散热器设计所需参数
3、油冷器需要的参数：
油冷器的散热量，采用液压油的型号，冷却器进口油温、进出口油温差、油流量，正常工作油压。
如对产品外形、结构等有特殊要求请说明。
℃
12
冷却液类型
乙二醇：水
13
冷却系统压力
a
散热器的最大外形尺寸，长、宽、厚，散热器与整机间的相对位置、连接尺寸，及进出水管位置和直径。
风扇参数
序号
参数名称
单位
数值
备注
1
风扇直径
mm
2
叶尖尖端最大速度
m/min
3
叶片数量
片
4
叶片宽度
mm
5
风扇型式
吹、吸风
6
风扇间隙
mm
2、中冷器需要的参数：
中冷器的散热量，压缩空气进、出口温度，进气量，最大工作压力。
1、水散热器需要的参数：
序号
参数名称
单位
备注
1
发动机型号
2
发动机最大功率
kw
3
发动机对应转速
rpm
最大功率时
4
对应水套散热量
kw
最大功率时
5
设计环境温度
℃
6
发动机最大扭矩
N·m
7
发动机对应转速
rpm
最大扭矩时
8
对应水套散热量
kw
最大扭矩时
9
水套允许最高水温
℃
发动机出水温度
10
节温器开启温度
℃
11
节温器全开温度
散热器布局方案
散热器布局方案1. 简介在设计和布置散热器时，需要考虑热量传导和散热效率。
本文提供了一种简单且有效的散热器布局方案，以确保系统的正常运行和温度控制。
2. 散热器布局2.1 主要散热器位置选择主要散热器应放置在热量产生较集中的设备或部件附近，以便能够快速有效地吸收和散发热量。
在选择散热器位置时，应考虑以下因素：- 设备或部件的热量产生程度- 空间限制和布局要求- 散热器与其他设备之间的空间关系2.2 散热器间隔和数量散热器的间隔和数量应根据系统的热量负荷和散热器的散热能力来确定。
一般来说，应保持散热器之间的适当间隔，以确保每个散热器能够充分散发热量并减少热量的积累。
在确定散热器数量时，应根据系统的整体散热需求进行计算。
如果系统的热量负荷较大，可能需要增加散热器的数量以保证散热效果。
2.3 散热器排列方式散热器的排列方式应根据空间布局和系统需求进行选择。
以下是常见的散热器排列方式：- 并排排列：将散热器平行排列在一个平面上，适用于空间较宽敞的情况。
- 纵向排列：将散热器垂直排列，适用于空间较狭窄的情况。
- 交叉排列：将散热器交叉连接，并且相互之间呈45度角，适用于空间限制且要求高效散热的情况。
2.4 散热器管道连接散热器之间的管道连接应简洁明了，且保持良好的热传导。
以下是一些常见的管道连接方式：- 直线连接：将散热器之间的管道以直线连接，适用于布局简单的情况。
- 曲线连接：将散热器之间的管道以曲线连接，适用于布局复杂或空间受限的情况。
3. 总结通过合理选择散热器位置、散热器间隔和数量以及散热器排列方式和管道连接方式，能够有效提高系统的散热效率和温度控制能力。
在实际设计中，还应根据具体系统的要求和限制进行调整和优化。
散热器的设计和制造
散热器的设计和制造散热器是电子设备和汽车等机械设备中非常重要的一个组件。
它的作用就是将设备内部因电子元件运作而产生的热量散发出去，保证设备正常运转和长期可靠使用。
因此，散热器的设计和制造对于设备的性能和寿命有着至关重要的影响。
散热器设计涉及到材料选择、结构设计、通风散热、热管技术等多个领域。
针对不同的设备和应用场景，散热器的设计也会有所不同。
首先，散热器的材料选择非常重要。
目前市场上常用的散热器材料有铜、铝、不锈钢等。
其中，铜的导热性能最好，但是造价较高；铝则是比较普遍的选择，价格相对较便宜，但是导热性能稍逊于铜；不锈钢则拥有优秀的耐腐蚀性能，但导热性能较差。
因此，在选择材料时需要综合考虑散热器的性能要求和生产成本。
其次，散热器的结构设计也非常关键。
一般来说，散热器分为压花散热器和平片散热器两种设计形式。
压花散热器是指在金属板上压制出具有一定几何形状和间隙的花纹，增大表面积，利于热量散发。
而平片散热器则是将许多薄片铝板互相平行地并排在一起，形成散热器鳞片结构，引导空气流动，以增加散热表面积。
两种散热器各有优缺点，需要根据实际情况适当进行选择和改进。
另外，通风散热也是散热器设计的重要方面之一。
通风散热指的是通过风扇、散热风道等方式，将空气输送到散热器内部，帮助热量快速散发。
对于高功率的设备，通风散热技术尤为关键。
此外，热管技术也是近年来散热器设计的热点之一。
热管是一种利用液体或气体的自然循环和相变传热原理，将热量从高温端传递到低温端的高效散热器材料。
热管技术在散热器设计中被广泛应用，可以大大提升散热器的散热效率和可靠性。
最后，散热器的制造过程也需要特别注重。
散热器是一种复杂的零部件，其制造过程需要精密的控制和加工。
从散热芯片的抛光和打孔，到散热片的冲压和组装，每个环节都需要严格执行，确保散热器的质量和性能。
综上所述，散热器的设计和制造是一项综合性较强的任务，需要综合考虑材料、结构、通风散热、热管技术等多个方面。
散热器设计的基本计算
散热器设计的基本计算1.散热功率计算：散热器主要的功能是将设备产生的热量迅速散发出去。
在设计散热器时，首先需要计算散热功率，即设备需要散发的热量。
散热功率的计算公式为：Q=P×R其中，Q为散热功率，单位为W；P为设备的功率，单位为W；R为散热器的散热系数，单位为W/℃。
2.散热面积计算：散热面积是散热器的一个重要参数。
散热面积越大，散热器的散热效果越好。
散热面积的计算公式为：A=Q/(h×ΔT)其中，A为散热面积，单位为m²；Q为散热功率，单位为W；h为热对流换热系数，单位为W/(m²·℃)；ΔT为设备的工作温度与环境温度之差，单位为℃。
3.散热器材料选择：散热器的材料也会影响其散热性能。
一般来说，散热器的材料应具有良好的导热性能和强度。
常用的散热器材料有铝、铜、铝合金等。
不同的材料具有不同的热传导系数，选择合适的材料可以提高散热器的散热效果。
4.热传导性能计算：热传导性能是指散热器材料的导热能力。
我们可以通过热阻来衡量热传导性能。
热阻的计算公式为：Rt=L/(k×A)其中，Rt为热阻，单位为℃/W；L为材料的长度，单位为m；k为材料的热导率，单位为W/(m·℃)；A为散热器的截面面积，单位为m²。
5.散热器的结构设计：散热器的结构设计也是散热器设计的重要部分。
在结构设计时，需要考虑到散热面积的最大化和散热器的流体阻力。
通常，散热器的散热面积可以通过增加散热片的数量和密度来实现。
而流体阻力则可以通过优化散热片的形状和间距来降低。
总之，散热器的设计需要考虑到多个因素，包括散热功率、散热面积、材料选择、热传导性能和结构设计等。
通过合理的计算和设计，可以达到提高散热效果的目的。
型材散热器设计计算
型材散热器设计计算
型材散热器是一种常见的散热方式，它利用铝型材的高导热性能和特殊结构设计，将高温部件的热量通过导热片传递到铝型材上，并通过散热鳍片的扩散作用将热量散发到周围环境中，从而达到降温的目的。
型材散热器的设计计算主要包括以下几个方面：
1. 散热器的材料选取。
常用的散热器材料有铝合金、铜合金、
钢等，其中铝合金是最常用的材料，因为它的导热性能好、密度小、成本低、可加工性强等优点。
2. 散热器的尺寸设计。
散热器的尺寸设计需要根据散热器所处
的环境、散热要求以及散热器材料的热传导性能等多个因素综合考虑。
通常来说，散热器的尺寸越大，散热效果越好。
3. 散热器的结构设计。
散热器的结构设计需要考虑到导热片的
布置、散热鳍片的形状和数量、散热器的螺母孔位置等因素。
合理的结构设计可以提高散热器的散热效果，降低散热器的成本。
4. 散热器的散热性能计算。
散热器的散热性能计算可以通过热
传导方程、对流方程等数学模型来描述，也可以通过实验方法来确定。
通常来说，散热器的散热性能与导热系数、热阻、散热面积等因素有关。
总之，型材散热器的设计计算需要考虑到多个因素，包括材料选取、尺寸设计、结构设计和散热性能计算等。
只有综合考虑这些因素，才能设计出性能优异、成本合理、适用范围广泛的型材散热器。
散热器尺寸设计计算方法(一)
散热器尺寸设计计算方法（一）引言概述:
散热器尺寸设计计算方法在热传导领域起着至关重要的作用。
正确的散热器尺寸设计能有效降低系统温度，提高热交换效率，确保设备的可靠运行。
本文将介绍散热器尺寸设计的基本原理和计算方法。
一、散热器尺寸设计的基本概念
1. 散热器的基本功能和作用
2. 散热器尺寸设计的重要性
3. 散热器尺寸设计的基本参数
二、散热器尺寸设计的传热计算方法
1. 热传导理论和公式
a. 热传导方程
b. 热传导系数的计算
2. 散热器的传热特性
a. 散热器的传热表面积计算
b. 散热器的传热效率计算
三、散热器尺寸设计的流体力学计算方法
1. 流体力学基础
a. 流体的流动特性
b. 流体的流动方程
2. 散热器的流体力学性能
a. 散热器的流体阻力计算
b. 散热器的流体速度分布计算
四、散热器尺寸设计的材料力学计算方法
1. 材料力学基本原理
a. 杨氏模量和泊松比的计算
b. 应力和应变的关系
2. 散热器的材料力学性能
a. 散热器的结构强度计算
b. 散热器的材料疲劳寿命计算
五、散热器尺寸设计的实际案例分析
1. 散热器尺寸设计实例1：电子设备散热器尺寸设计
2. 散热器尺寸设计实例2：汽车发动机散热器尺寸设计
3. 散热器尺寸设计实例3：工业设备散热器尺寸设计
总结:
通过本文的介绍，我们了解了散热器尺寸设计计算方法的基本原理和步骤。
合理的散热器尺寸设计能够有效提高散热效率，确保设备的可靠运行。
在实际应用中，我们需要根据具体的系统要求和材料特性来进行尺寸设计计算，以满足不同领域和应用的需求。
散热器尺寸设计计算方法
散热器尺寸设计计算方法
判断依据：
其中 ：散热器换热量，W
：散热器与空气的表面对流换热系数，W/(m2*K)
：散热器表面积，m2
：散热器平均温度，℃
：空气温度，℃
一．自然冷却
对流换热量
1．散热器与空气的表面对流换热系数 的计算：
自然冷却， 可以近似取5W/(m2*K)
2．散热器表面积 的计算：
散热器的表面积可近似为翅片的表面积
则散热器的总换热量为
对于表面做镀黑处理的散热器辐射换热量约为对流换热量的40%。
则散热器的总换热量为
5．模块功耗 的计算：可近似用变频器功率*2.5%作为模块的功耗。
结论：通过计算的Q与实际模块的损耗值P进行对比，如果超出很多说明散热器的设计冗余较大。
二．
1.散热器与空气的表面对流换热系数 的计算：
其中
：散热器长度
：翅片高度
n：翅片个数
3．空气温度 取45℃。
4．散热器平均温度 的计算
自然冷却时，散热器均稳性能较好，在环境温度为45℃时，我司测试标准为散热器NTC最大温升45℃，此时散热器的平均温升约40℃，,取5℃的安全余量，散热器平均温度75℃。
则散热器的对流换热量
辐射换热量
对于表面未做处理的散热器辐射换热量约为对流换热量的25%。
4.散热器平均温度 的计算
强迫风冷时，散热器均稳性能较差，在环境温度为45℃时，我司测试标准为散热器NTC最大温升45℃，此时散热器的平均温升约30℃，取5℃的安全余量，散热器平均温度升25℃，此时散热器温度为70℃。
强迫风机不计算辐射换热量
散热设计
以下资料主要是在网上搜集来的，加了点个人的理解，目的是将其作为自己在散热知识掌握程度的一个小结，希望对同行设计人员有个参考作用以18.5KW变频器举例"通常散热器的设计分为三步1:根据相关约束条件设计处轮廓图。
2:根据散热器的相关设计准则对散热器齿厚、齿的形状、齿间距、基板厚度进行优化。
3:进行校核计算"变频器发热主要是来自功率模块IGBT和整流桥，必须通过散热器导热，采用自然风冷或强迫风冷将热量散发出去。
“散热器冷却方式的判断对通风条件较好的场合：散热器表面的热流密度小于0.039W/cm2，可采用自然风冷。
对通风条件较恶劣的场合：散热器表面的热流密度小于0.024W/cm2，可采用自然风冷。
对通风条件较好的场合，散热器表面的热流密度大于0.039W/cm2而小于0.078W/cm2，必须采用强迫风冷。
对通风条件较恶劣的场合：散热器表面的热流密度大于0.024W/cm2而小于0.078W/cm2，必须采用强迫风冷”注：“”中的文字是转摘来的，不知道依据，也不太理解。
以下同，不再说明！“自然冷却散热器的设计方法考虑到自然冷却时温度边界层较厚，如果齿间距太小，两个齿的热边界层易交叉，影响齿表面的对流，所以一般情况下，建议自然冷却的散热器齿间距大于12mm，如果散热器齿高低于10mm，可按齿间距≥1.2倍齿高来确定散热器的齿间距，一般齿间距=<1/4的散热器高度”变频器首先按照模块放置要求，预先确定外形尺寸为宽*长*厚260*220*50先看看自然风冷，按照上述原则，选择镇江长虹散热器有限公司的DY-V系列散热器，见下图变频器发热量为额定功率P的5%-6%18.5kw变频器发热量计算Q热=6%P=6%*18.5=1.11(kw)=1110(W)P为变频器额定功率型材散热器表面积计算A=UL式中：U 散热器翅片横截面的周长，cmL 散热器的长度，cmA=2422.5209*220*10-2=5329.545(cm2)散热器表面的热流密度Q热/ A =1110/5329.545 =0.208 (W/ cm2)>= 0.039W/cm2计算出来的散热器表面的热流密度，远大于限制的0.039W/cm2，就算加长加厚散热器，增大表面积，也远远不够，所以不能采用自然风冷，要采用强迫风冷散热器的布置见下图也有将散热器热阻RTf来作为选择散热器的主要依据。
散热器优化设计方法(自然对流)
散热器优化设计质量轻，散热好，是我们对散热器优化设计的一种追求。
当你认真看完本文，你对散热器的优化设计，必有一个更好的理解和提升。
产品设计，由于外观、空间、尺寸有一定限制，我们把相同热功率，相同空间体积，结构相近的散热器，质量轻、散热好的结构，称之为散热器优化设计。
材料散热涉及传导、对流、辐射交叉进行，对于非热学专业技术人员，难以通过理论计算，精确做到散热器优化设计，但我们可以通过软件仿真，从大量分析数据中，找到散热器优化设计的规律。
对于在空气中散热，自然对流的散热器，常见的散热片有两种，一种是相等间距的散热片，如下图A所示(其他形状同理)；另一种是非相等间距的散热器，如图B所示(其他形状同理)。
散热片在垂直方向对空气阻挡，结构有三种，一种是有底板完全阻挡散热片空气流动，如图A所示；一种上下透通，完全没有底板阻挡散热片空气上下对流，如图B所示；第三种是有底板半阻挡散热片的空气上下对流，如图C所示，介于A和B之间。
本文选择散热器A和散热器B为研究对象，分析总结质量轻、散热好的散热器设计方法。
研究结果同样适用于散热器C。
散热器有辐射和传导因素，但对流占据主导地位。
A B C选择LED做热源，环境温度Ta 25℃，散热器直径60mm，散热片厚度统一1.5mm，高分别10mm、30mm、60mm、120mm，热功率分别7W、10W、15W、20W.对散热器A和散热器B，分别改变散热片的间距，如下图绿色线间距，分析温度和重量的变化，寻找散热器优化设计的规律。
重量快速下降温度快速下降重量缓慢下降温度相对稳定重量缓慢下降温度快速上升散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度Tc点温度散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度Tc点温度重量快速下降温度快速下降重量缓慢下降温度相对稳定重量缓慢下降温度快速上升散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度Tc点温度散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度Tc点温度散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度Tc点温度散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度Tc点温度重量快速下降温度快速下降重量缓慢下降温度相对稳定重量缓慢下降温度快速上升散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度2.15625mm219.2G60mm散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度Tc点温度散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度Tc点温度散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度Tc点温度散热片间距散热片重量散热片高度10.2mm88.9G60mm重量快速下降温度快速下降重量缓慢下降温度相对稳定重量缓慢下降温度快速上升散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度Tc点温度6.85714mm195.3G120mm散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度重量快速下降温度快速下降重量缓慢下降温度相对稳定重量缓慢下降温度快速上升散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度Tc点温度散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度Tc点温度散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度Tc点温度24片 6.34mm32.2G10mm76.42℃散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度Tc点温度散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度Tc点温度重量快速下降温度快速下降重量缓慢下降温度相对稳定重量缓慢下降温度快速上升散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度Tc点温度散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度Tc点温度散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度Tc点温度散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度Tc点温度散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度Tc点温度散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度Tc点温度重量快速下降温度快速下降重量缓慢下降温度相对稳定重量缓慢下降温度快速上升散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度7.05mm185.3G60mm散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度Tc点温度散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度14.1mm146.4G60mm17.1mm138.6G60mm重量快速下降温度快速下降重量缓慢下降温度相对稳定重量缓慢下降温度快速上升散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度散热片间距散热片重量散热片高度Tc点温度散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度散热片间距散热片重量散热片高度Tc点温度7.05mm185.3G120mm散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度11.88mm308.4G120mm散热片数量散热片间距散热片重量散热片高度散热器优化设计总结：放置空气中，自然对流散热的散热器，从重量轻、散热好角度考虑：对于A型和C 型散热器，以及高度小于30mm的B型散热器，散热片间距选择6mm—7mm最合理。
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散热器设计
型材散热器的几何结构由肋片和基座构成，主要几何参数包括肋片长、肋片厚，肋片数、基座厚、基座宽等，研究了型材散热器几何因素对其热性能的影响，通过改变散热器的几何参数，可以有效的降低散热器的热阻，获得好的散热效果。
本文的研究为型材散热器的的选择及优化设计提供了依据。
关键词：功率器件；热设计；散热器；热阻
功率器件是多数电子设备中的关键器件，其工作状态的好坏直接影响整机可靠性。
功率器件尤其是大功率器件发热量大，仅靠封装外壳散热无法满足散热要求，需要配置合理散热器有效散热，而散热器的选择是否合理又直接影响功率器件的可靠性，因此分析影响散热器散热性能的因素，有利于合理选取散热器，提高功率器件的可靠性。
1 散热器的选择
在电子设备热设计中，型材散热器由于结构简单，加工方便、散热效果好而得到了广泛的应用，其物理模型示意图如图1所示。
它由肋片和基座构成，主要的几何参数包括肋片长、肋片厚，肋片数、基座厚、基座宽等。
在选择散热器时一般需要依据散热器热阻来合理选择，同时还需要考虑以下几点：安装散热器允许的空间、气流流量和散热器的成本等。
散热器散热的效果与散热器热阻的大小密切相关，而散热器的热阻除了与散热器材料有关之外，还与散热器的形状、尺寸大小以及安装方式和环境通风条件等有关，目前没有精确的数学表达式能够用来计算散热器的热阻，通常是通过实际测量得到。
而散热器的有效面积与散热器几何参数密切相关。
2 影响散热器散热性能的几何因素分析
通过实验发现，散热器的几何因素对散热器的散热性能有很大的影响，现以一典型型材散热器为例，分析散热器各几何参数对散热器散热性能的影响。
选定某一功率器件（LM317）为热源，其工作电路原理图如图2所示。
工作在自然冷却条件下，环境温度为30℃，功耗为3．2 W，选取的散热器为型材散热器SYX－YDE（物理模型如图3所示），散热器各个几何参数如表1所示。
热源与散热器表面为金属与金属的干接触,无绝缘片也未涂硅脂或导热胶,查有关手册取热
源与散热器之间的接触热阻为0.9℃／W。
通过散热器设计分析软件进行初步分析,散热器优化设计分析软件采用的是美国Flunt公司的Qfin软件,它采用计算流体动力学求解器,有限体积法,非结构化网格可以逼近复杂的几何形状,同时能实现散热器肋片高度、长度等几何参数的优化。
中国可靠性网
通过散热器优化设计分析软件得到的散热器和热源相关热参数见表2。
下面具体分析改变散热器各几何参数对散热器性能的影响。
选定散热器热阻为优化目标，利用散热器优化设计软件，设定散热器某一几何参数为优化变量，比较优化前后几何参数的变化及对散热器热阻的影响。
1）散热器肋片长度的影响
2）在散热器优化设计软件中，按照建模向导，其他几何参数和环境条件均保持不变，分析肋片长度不同时，散热器热阻和热源结温的变化，得到如表3分析结果。
3）从表中数据可看出，肋片长度适当增加能减小器件结温，但是过分增加肋片长度不能确保热量传导至散热器肋片的末端，因此使传热受到影响，不能大大降低结温，反而使散热器重量增加太多。
一般认为散热器的肋片长度和基座宽度之比接近1传热较好。
4）2）散热器肋片厚度的影响
选定散热器热阻为优化目标，肋片厚度为优化变量，其他几何参数及环境条件均保持不变。
为了保证散热器肋片的硬度，且易于加工，肋片厚度不能太薄，工程上一般设定肋片厚度≥1mm。
按照上述条件，同理得到分析结果如表4：
5）由于导热主要沿着肋片的纵向方向，因而肋片的厚度对散热器热性能没有太大的影响，肋片厚度的增加并没有使热源结温降低很多，反而增加了散热器的重量。
同时改变散热器肋片厚度也大大增加了加工难度。
因此，一般散热器进行工程优化，并不选定散热器的肋片厚度为优化目标。
6）3）散热器肋片高度的影响
7）在散热器优化设计软件中，按照建模向导，分别新建肋片高度为5mm和18mm 的散热器模型，其他几何参数和环境条件均保持不变，分析肋片高度不同时，散热器热阻和热源结温的变化，得到如表5分析结果。
由表中可以看出肋片高度对散热器热性能有很大影响，一般随着肋片高度的增加，器件的热量更易通过肋片散至周围空间。
但是如果肋片高度过高，散热器体积增加太多，不符合航空航天设备体积小，重量轻的要求，因此散热器肋片高度不宜过高。
一般肋片的高度加倍，则散热能力为原来1．4倍。
选定优化目标为散热器热阻，优化变量为散热器肋片高度，得到优化结果如表6所示。
4)散热器肋片个数的影响
选定散热器热阻为优化目标,肋片个数为优化变量,其他几何参数及环境条件均保持不变,得到如表7所示分析结果:
一般随着肋片数目的增多热源结温会有所降低，但是超过某一数值后随着肋片的增多器件结温没有明显变化，而散热器重量明显增加。
同时肋片数目增加有时还要考虑器件安装的问题，有的器件安装在散热器两肋片之间，如果肋片数太多，器件不易安装在散热器上。
因而不能盲目增加肋片的数目。
5）散热器材料及辐射的影响
散热器以对流和辐射形式散热。
在自然对流情况下，应考虑辐射的影响，这里边界条件考虑的是自然对流及辐射，散热器的材料不同时引起散热器导热系数的变化。
仍旧选定散热器热阻为优化目标，选定散热器材料为铜或铝，得到如下分析结果：
由上表数据可知，散热器材料选取铜或者铝对于散热器性能并没有太大影响，这表明限制散热器热阻的一般是固体－流体表面的热阻。
如果散热器表面未进行氧化处理，对于散热器热阻和性能有较大影响。
所以散热器一般都要进行煮黑氧化处理，降低散热器热阻，减小热源结温，使得器件更安全可靠工作。
3 误差分析
选取热源与散热器上的若干点，分别进行软件模拟分析与实际热测量，热测量采用的是
HP34970A温度测量仪，测温误差为±0．5℃，得到的结果见表9所示：
从表9可以看出，模拟分析的最大误差为5.7%，满足工程要求。
4 小结
在上述改变散热器各几何参数中，并没有改变基座的几何参数，由于散热器主要是靠肋片增加散热器表面积达到有效散热，基座对于散热器的影响并不明显。
而且改变基座的尺寸在工程实际中不易实现，还会使散热器成本太高。
因此一般散热器优化设计时不考虑散热器基座的尺寸。
综合以上数据分析可知，散热器肋片的厚度对散热器性能的影响不如散热器其他几何参数的影响明显。
而肋片高度对散热器散热性能的影响比肋片长度影响大，适当增加散热器肋片的长度、高度和厚度可以增加散热面积，改善散热效果，但散热器尺寸大到一定程度时，对于散热器散热性能的影响不明显，还会增加体积、重量和成本。
因此，在进行散热器优化设计时，应考虑影响散热器散热性能的主要因素，合理选择散热器的几何尺寸，在保证散热器体积小、重量轻的情况下达到最佳的散热效果。