Calcolo della resistenza termica dei profili dei dissipatori di calore in lega di alluminio industriale

La resistenza termica è un parametro importante per valutare le prestazioni dei dissipatori di calore in alluminio industriale ad alta potenza. Cos'è la resistenza termica? La spiegazione di cui sopra di Wikipedia è: la resistenza termica si riferisce al rapporto tra la differenza di temperatura alle due estremità dell'oggetto e la potenza della fonte di calore quando il calore viene trasmesso sull'oggetto.

 

Prendendo come esempio i profili del dissipatore di calore industriale raffreddato ad aria ZP HEAT SINK e altri prodotti, la resistenza termica si riferisce alla resistenza dell'interfaccia stessa al flusso di calore quando il calore passa attraverso l'interfaccia tra il dissipatore di calore a denti stretti e la fonte di calore e calore lavello. chiamata impedenza termica. Il motivo principale della resistenza termica da contatto è che la superficie di contatto apparentemente liscia tra la fonte di calore e il dissipatore di calore è in realtà densamente ricoperta da un gran numero di spazi vuoti che sono chiaramente visibili al microscopio e l'aria all'interno degli spazi è come enormi pietre in un fiume. Il blocco del percorso del flusso di calore influisce sulla capacità di trasferimento del calore del materiale termicamente conduttivo.

Di solito, il modo per ridurre la resistenza termica dei materiali conduttori di calore è applicare una pressione in modo che il foglio di gel di silice termoconduttore a bassa durezza riempia completamente lo spazio tra le due superfici di contatto, quindi riduca il tempo di flusso di calore riducendo il spessore del foglio di gel di silice e infine aumenta l'area di contatto per ottenere la dissipazione del calore. Scopo. È anche possibile ridurre l'influenza della resistenza termica sul trasferimento di calore utilizzando un foglio di silicone termicamente conduttivo ad alta conduttività termica.

La formula per il calcolo della resistenza termica dei profili dei dissipatori industriali raffreddati ad aria è: Rsa=(Tj-Ta) /PC-Rjc-Rcs; la formula per calcolare la resistenza termica dei dissipatori di calore del profilo è Rzo=Rth più Rthk e i parametri coinvolti nella formula includono: Esistono cinque parametri: Tj, Ta, Pc, Rjc e Rcs. È necessario fornire i valori di questi cinque parametri per calcolare con precisione il valore specifico della resistenza termica. Questo articolo spiega in dettaglio il significato di questi cinque parametri.

Significato del parametro della formula di calcolo della resistenza termica del profilo del dissipatore di calore raffreddato ad aria:
Rja: resistenza termica totale, unità: grado /W;
Rjc: resistenza termica interna del dispositivo, unità: grado /W;
Rcs: Resistenza termica dell'interfaccia tra il dispositivo e l'interfaccia del dissipatore di calore, unità: gradi /W
Rsa: resistenza termica del dissipatore, unità: grado /W;
Tj: temperatura di giunzione interna del dispositivo sorgente di calore, grado ;
Tc: temperatura superficiale dell'involucro del dispositivo sorgente di calore, grado ;
Ts: temperatura del dissipatore di calore, unità: grado ;
Ta: temperatura ambiente, unità: grado ;
Pc: la potenza utilizzata dal dispositivo, unità: W.

 

Quando raffreddato ad aria, il valore della resistenza termica cambierà con la temperatura, l'umidità e la pressione dell'aria. Le condizioni climatiche per i dispositivi a semiconduttore integrati ad alta potenza sono impostate come: una pressione atmosferica, 40 gradi e un'umidità relativa non superiore al 90%. Il valore fisso della portata d'aria è molto inferiore alla velocità del suono, ad esempio inferiore a 7 m/s, il flusso d'aria è in uno stato stabile, ad esempio il dissipatore di calore è composto da diverse piastre metalliche e il suo calore il gruppo termico di trasferimento è correlato solo alla superficie totale del dissipatore di calore A, l'aria è correlato alla lunghezza L della piastra piana nella direzione del flusso, alla velocità del vento us (velocità del flusso d'aria) e al coefficiente di scambio termico K dell'aria.

Resistenza al trasferimento di calore tra il dissipatore di calore e l'aria: Rthk=1/1,16 hA( gradi /watt), dove A è l'area del dissipatore di calore.

Viene proposta una serie di formule per il trasferimento di calore turbolento convettivo forzato (raffreddato ad aria) di piastre piane.

Resistenza termica del dissipatore di calore Formula Rsa=(Tj-Ta)/Pc-Ric-Rcs: Rsa (resistenza termica del dissipatore di calore) è la base principale per la selezione di un dissipatore di calore. Tj e Rjc sono i parametri forniti dal dispositivo della fonte di calore, Pc è il parametro richiesto dal progetto, RCs può essere consultato nei libri professionali di progettazione termica o Rcs=spessore del materiale di contatto della sezione trasversale/(contatto area X conduttività termica del materiale di contatto).

Formula di calcolo per la resistenza termica del dissipatore di calore in profilo di alluminio industriale
Formula di calcolo: Rzo (resistenza termica totale)=Rth (trasferimento di calore solido nel dissipatore di calore) più Rthk (resistenza termica di trasferimento del calore tra il dissipatore di calore e l'aria)
Ks è la conducibilità termica del materiale metallico del dissipatore di calore. A 20 gradi, alluminio puro: KS=175.6 kcal/hm grado
Us è la velocità dell'aria del dissipatore di calore in m/s

Per i dissipatori di calore in alluminio, i parametri Ks, b, n e S sono tutti costanti. Questa formula può essere utilizzata per calcolare la resistenza termica totale nelle condizioni di diverse lunghezze L e diverse velocità del vento us, e possono essere fatte le curve corrispondenti.