功放音響散熱器廠：散熱器對流數據的探究
　 散熱器數值計算模型示意圖為了滿足散熱器自然對流耦合計算的準確性，空氣流動域必須取得足夠大，大空間才能適用壓力入口邊界條件。但是計算域太大，散熱器周圍又要求足夠密的網格，會造成劃分的網格太多，計算機資源（內存、CPU）不足，計算太慢等問題。所以我們需要將計算域采用多層網格畫法。這樣散熱器和散熱器附近的空氣流動區域可以采用較小的網格單元間隔來劃分，離散熱器較遠的空氣流動區域可以采用疏網格。這樣能減少計算量，縮短計算時間。
　　 計算方法散熱器基板底面不斷地提供熱量，基板和散熱器肋片結合處為導熱對流換熱的耦合問題，肋片與周圍空氣發生自然對流換熱。因此，近似地把問題看作是三維、穩態、常物性、有內熱源的導熱和對流換熱的耦合問題。計算過程中由溫差引起的輻射換熱忽略不計，由于溫差而引起的浮生力作用，在計算中引入了Boussinesq假設：1）流體中的粘性耗散項忽略不計；2）除密度外其他物性皆為常數；3）密度僅考慮動量方程中與體積力有關的項，其余各項中的密度作常數處理。數值計算時，散熱器和大空間采用整場離散，整場求解方法，把固體和流體中的熱傳遞過程組合起來作為一個統一的傳熱過程來求解。
　　 散熱器的基板底面在浮力的作用下，擾流冷卻散熱器的時候，空氣直接從散熱器四周往上走，卻不能進入散熱器肋片間對散熱器進行冷卻。在電加熱板的加熱量與散熱器的散熱量平衡時，散熱器肋片都成了等溫壁面。速度又是由溫度差引起的，速度小導致空氣的浮生力小于粘性力。散熱器周圍的冷空氣從散熱器四周往上運動，到最終混為一起的時候，在散熱器肋片的上方形成了一個很大的滯流區域。從X－Z面的速度矢量圖可以看出在肋片方向上的滯流區域里的兩端形成了兩個小渦，阻止了周圍空氣進入散熱器肋片里。又因為在粘性力的作用下，這個滯流區域里空氣流速非常小，所以在這樣的結構下，散熱器的肋片就沒有充分發揮出自然對流的散熱效果。
　　 散熱器新結構示意圖為了分析新結構散熱器的散熱能力，對比實驗驗證了數值計算可靠性，所以我們采用同樣的數學模型、網格劃分、計算方法和邊界條件來數值計算分析，這樣省時，高效，成本低。在相同功率下，雖然基板底面受熱面積有所減小，底面單位熱流密度有所增加。但是散熱器的基板底面最高溫度依然比原模型降低了5℃。
　　 結論本文運用Fluent軟件對大功率LED路燈散熱器在大空間中自然對流冷卻進行了耦合數值計算。對其散熱過程進行了分析，得出了如下結論：（1）數值計算結果與實驗結果吻合較好，說明本文計算方法的可靠性；（2）數值計算比實驗能更好、更科學、更方便地分析散熱器的散熱過程；（3）本文設計的散熱器新結構，讓空氣在散熱器中間實現上下流通，增加空氣流通量，降低了基板底面溫度，提高了肋片平均換熱系數；（4）底面加工間距對散熱器散熱能力有顯著影響。

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