參考資料:
http://www.electronics-cooling.com/2001/08/simplified-formula-for-estimating-natural-convection-heat-transfer-coefficient-on-a-flat-plate/
層流狀態(tài),自然對(duì)流平板計(jì)算溫升:
平板位置 C n
垂直 1.42 0.25
水平 熱面朝上 1.32 0.25
水平 熱面朝下 0.59 0.25
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注意:此平板只依靠一面來(lái)散熱,另外一面不參與對(duì)流。
已知條件:Q=1W 邊長(zhǎng)100x100mm.
下面比較三種放置方式
垂直放置。常數(shù)C=1.42 n=0.25

根據(jù)公式計(jì)算對(duì)流系數(shù):
1. 假設(shè)一個(gè)溫升,比如40℃,則會(huì)計(jì)算出h=6.35。
2. 帶入公式Q=h*A*deltT,(注意A=2*100*100mm2)得出deltT=7.87K,與假設(shè)不符。
3. 再設(shè)溫升為8℃,計(jì)算出h=4.247,重復(fù)步驟3得出deltT=11.774℃。還有偏差。
4. 繼續(xù)設(shè)溫升為12℃,計(jì)算出h=4.7,重復(fù)步驟3,得出deltT=10.639℃。很接近了。
5. 繼續(xù)重復(fù)步驟3,得出最后的溫升為11℃。
用flotherm驗(yàn)證:
一個(gè)PCB 厚度1.6mm,單面發(fā)熱(建立component覆蓋整個(gè)PCB),銅箔覆蓋率100%。
水平放置,熱面朝下。常數(shù)C=1.32 n=0.25

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水平放置,熱面朝上。常數(shù)C=0.59 n=0.25

結(jié)論:
1. 熱面朝上與垂直放置的時(shí)候,經(jīng)驗(yàn)公式與仿真結(jié)果相差不大。
2. 熱面朝下的時(shí)候,經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出來(lái)的溫升幾乎為仿真結(jié)果的2倍,問(wèn)題出在哪里?
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