微流道翅片式船用LED散熱器散熱特性研究.pdf

1、船舶在水面航行，長期處于高鹽度、高溫、高濕度和各種不同的擺動的環(huán)境中，而且不同類型的船舶又有其各自特殊的要求，因此船用照明設(shè)備比陸用照明在可靠性及可維護(hù)性方面要求更高;LED照明燈是具有節(jié)能與環(huán)保功能的新型綠色光源，目前LED燈的電光轉(zhuǎn)換效率較低，其中70％～80％的能量轉(zhuǎn)化為熱能;工程應(yīng)用中功率不斷提高，熱流密度變大，結(jié)溫對LED燈的工作和使用壽命有直接影響，船用LED燈具由于其特殊的使用環(huán)境，研究采用微流道翅片式散熱結(jié)構(gòu)將熱量較好地

2、傳遞到燈具外，對保證LED照明燈正常工作和延長使用壽命具有重要理論意義和經(jīng)濟(jì)價值。
　　本文首先使用流體力學(xué)分析軟件FloEFD for NX對一款大功率船用LED照明燈進(jìn)行熱分析，并采用試驗(yàn)設(shè)備對LED燈進(jìn)行各個節(jié)點(diǎn)溫度的測量，驗(yàn)證說明軟件能滿足仿真的基本要求。接著對簡化LED燈具翅片散熱器結(jié)構(gòu)的各單一因素進(jìn)行仿真分析，得出船舶環(huán)境溫度為25℃時，翅片式散熱器翅片的長度為20mm、高度為15mm、厚度為2mm、基底厚度為4 mm

3、、翅片數(shù)目為20個時，散熱器散熱效果最佳。
　　對微流道寬度進(jìn)行理論值設(shè)計，使用流體力學(xué)分析軟件FloEFD for NX對微流道結(jié)構(gòu)寬度、高度、冷卻液入口流速進(jìn)行仿真，分析流道相關(guān)因素對散熱效果帶來的影響。仿真結(jié)果表明:綜合考慮流道寬度、高度及入口流速對散熱面積、冷卻液動力粘度等因素的影響，流道寬度為0.9 mm，高度為1mm，流速為1m/s時散熱效果最優(yōu)。最后把微流道和翅片式結(jié)構(gòu)結(jié)合使用，結(jié)果表明:芯片結(jié)溫比無散熱結(jié)構(gòu)時降低明