热负荷作用面为圆形电器件散热器热阻数值分析

卢 鑫，张金龙，武振锋，王良璧

(1. 兰州交通大学 机电工程学院，兰州 730070；2. 铁道车辆热工教育部重点实验室(兰州交通大学)，兰州 730070)

肋片式散热器是工程中常见的一种设备，广泛应用于电子元件，制冷及工业冷却系统.散热器上的肋片增大了散热器与空气的接触面积，从而降低了风冷电子元件的热阻和工作温度，达到有效散热的目的.图1所示的肋片散热器是目前应用中最常见的一种结构，广泛应用在电子设备中的功率元器件，如晶闸管、集成电路等，它的结构是由平行的薄板以阵列的形式分布在基板上形成一系列矩形通道，热负荷作用面形状普遍为方形结构.

在实际工程应用中，从不同制造商提供的数百种型号的散热器中为特定设计选择最佳的散热器对工程设计者来说是一项比较艰巨的任务.最佳散热器的选择往往取决于其综合性能、尺寸参数、制造成本等多种因素.因此，为了权衡优化多方面的影响因素，需要设计者在选择过程的早期就能快速容易的预测散热器的性能.

许多国内外学者针对图1结构的肋片散热器散热特性进行了大量的理论分析与实验验证，并得出了许多重要的性能参数和通用性结论.图1结构散热器热源的作用面形状为方形，热量的传递方式首先从底板通过热传导的方式传递给肋片，再通过热对流和热辐射的形式散去.Muzychka和Yovanovich[1-3]提出了一种适用矩形截面散热器对流传热关联式.通过关联式可……