Cálculo da Resistência Térmica de Perfis de Dissipadores de Calor de Liga de Alumínio Industrial

A resistência térmica é um parâmetro importante para avaliar o desempenho de dissipadores de calor industriais de perfis de alumínio de alta potência. O que é resistência térmica? A explicação acima da Wikipedia é: A resistência térmica refere-se à relação entre a diferença de temperatura em ambas as extremidades do objeto e a potência da fonte de calor quando o calor é transmitido ao objeto.

 

Tomando como exemplos os perfis de dissipador de calor industrial resfriado a ar ZP HEAT SINK e outros produtos, a resistência térmica refere-se à resistência da própria interface ao fluxo de calor quando o calor passa pela interface entre o dissipador de calor de dentes fechados e a fonte de calor e o calor afundar. chamada de impedância térmica. A principal razão para a resistência térmica de contato é que a superfície de contato aparentemente lisa entre a fonte de calor e o dissipador de calor é, na verdade, densamente coberta por um grande número de lacunas que são claramente visíveis ao microscópio, e o ar dentro das lacunas é como pedras enormes em um rio. Bloquear o caminho do fluxo de calor afeta a capacidade de transferência de calor do material termicamente condutor.

Normalmente, a maneira de reduzir a resistência térmica de materiais condutores de calor é aplicar pressão para que a folha de gel de sílica condutora de calor de baixa dureza preencha totalmente a lacuna entre as duas superfícies de contato e, em seguida, reduza o tempo de fluxo de calor, reduzindo o espessura da folha de gel de sílica e, finalmente, aumenta a área de contato para obter a dissipação de calor. Propósito. Também é possível reduzir a influência da resistência térmica na transferência de calor usando uma folha de silicone termicamente condutora com alta condutividade térmica.

A fórmula para calcular a resistência térmica de perfis de dissipadores de calor industriais refrigerados a ar é: Rsa=(Tj-Ta) /PC-Rjc-Rcs; a fórmula para calcular a resistência térmica dos dissipadores de calor do perfil é Rzo=Rth mais Rthk, e os parâmetros envolvidos na fórmula incluem: Existem cinco parâmetros: Tj, Ta, Pc, Rjc e Rcs. É necessário fornecer os valores desses cinco parâmetros para calcular com precisão o valor específico da resistência térmica. Este artigo explica o significado desses cinco parâmetros em detalhes.

Significado do parâmetro da fórmula de cálculo da resistência térmica do perfil do dissipador de calor refrigerado a ar:
Rja: resistência térmica total, unidade: grau /W;
Rjc: resistência térmica interna do dispositivo, unidade: grau /W;
Rcs: Resistência térmica da interface entre o dispositivo e a interface do dissipador de calor, unidade: grau /W
Rsa: resistência térmica do dissipador de calor, unidade: grau /W;
Tj: temperatura de junção interna do dispositivo fonte de calor, grau ;
Tc: temperatura da caixa da superfície do dispositivo de fonte de calor, grau ;
Ts: temperatura do dissipador de calor, unidade: grau;
Ta: temperatura ambiente, unidade: grau;
Pc: a potência utilizada pelo dispositivo, unidade: W.

 

Quando resfriado a ar, o valor da resistência térmica mudará com a temperatura, umidade e pressão do ar. As condições climáticas para dispositivos semicondutores integrados de alta potência são definidas como: uma pressão atmosférica, 40 graus e uma umidade relativa não superior a 90 por cento. O valor fixo da taxa de fluxo de ar é muito menor que a velocidade do som, como menos de 7 m/s, o fluxo de ar está em um estado estável, como o dissipador de calor é composto de várias placas de metal e seu calor o grupo de transferência de calor está relacionado apenas à área total da superfície do dissipador de calor A, o ar Está relacionado ao comprimento L da placa plana na direção do fluxo, à velocidade do vento us (velocidade do fluxo de ar) e ao coeficiente de transferência de calor K do ar.

Resistência de transferência de calor entre o dissipador de calor e o ar: Rthk=1/1,16 hA(grau/watt), onde A é a área do dissipador de calor.

Uma série de fórmulas é proposta para a transferência de calor por convecção forçada turbulenta (arrefecido a ar) de placas planas.

Resistência térmica do dissipador de calor Rsa=(Tj-Ta)/Pc-Ric-Rcs fórmula: Rsa (resistência térmica do dissipador de calor) é a base principal para selecionar um dissipador de calor. Tj e Rjc são os parâmetros fornecidos pelo dispositivo de fonte de calor, Pc é o parâmetro exigido pelo projeto, RCs podem ser consultados nos livros profissionais de design térmico ou Rcs=espessura do material de contato da seção transversal/(contato área X condutividade térmica do material de contato).

Fórmula de cálculo para resistência térmica do dissipador de calor de perfil de alumínio industrial
Fórmula de cálculo: Rzo (resistência térmica total)=Rth (transferência de calor sólido no dissipador de calor) mais Rthk (resistência térmica de transferência de calor entre o dissipador de calor e o ar)
Ks é a condutividade térmica do material metálico do dissipador de calor. A 20 graus, alumínio puro: KS=175,6 kcal/hm grau
Us é a velocidade do ar do dissipador de calor em m/s

Para dissipadores de calor de alumínio, os parâmetros Ks, b, n e S são todos constantes. Esta fórmula pode ser usada para calcular a resistência térmica total sob as condições de diferentes comprimentos L e diferentes velocidades do vento, e curvas correspondentes podem ser feitas.