散热器设计

散热器尺寸设计计算方法1.散热器面积计算：散热器的面积是散热效果的关键因素之一、根据散热器的材料、形状和工况要求，可以计算出散热器需要的面积。

常用的计算公式如下：A=Q/(U*ΔT)其中，A为散热器面积（m^2），Q为需要散热的功率（热量，W），U为散热器的总传热系数（J/(m^2·s·K)），ΔT为散热器的温差（K）。

2.散热器尺寸计算：散热器的尺寸也是影响散热效果的重要参数。

常用的尺寸设计计算方法有以下几种：（1）翅片间距计算：翅片间距是翅片散热器的一个重要参数，影响散热器的散热面积。

一般情况下，翅片间距需要与相邻的翅片高度相等，以确保散热面积充分利用。

翅片间距计算公式如下：S=H/(N+1)其中，S为翅片间距（m），H为散热器的高度（m），N为翅片数量。

（2）翅片厚度计算：翅片厚度会影响散热器的散热效果和机械强度，一般情况下，翅片厚度越小，散热效果越好。

根据散热器的散热面积和翅片的数量，可以计算出翅片的厚度。

翅片厚度计算公式如下：T=A/(N*L)其中，T为翅片厚度（m），A为散热器的面积（m^2），N为翅片数量，L为散热器的长度（m）。

（3）散热管直径计算：散热管的直径也是散热器的一个重要尺寸参数。

直径越大，散热效果越好，但同时也会增加材料成本。

根据散热器的总传热系数和散热管的数量，可以计算出散热管的直径。

D=sqrt((4Q)/(P*π*N))其中，D为散热管的直径（m），Q为需要散热的功率（W），P为散热管的壁厚（m），N为散热管的数量。

除了上面介绍的计算方法，根据具体的散热要求和特殊情况，也可以采用一些其他的尺寸设计计算方法。

需要根据实际情况选择合适的计算方法，确保散热器的散热效果和稳定性。

散热器设计方案散热器设计方案一、背景介绍随着电子设备的迅速普及和多样化，散热问题成为了一大挑战。

为了确保电子设备的正常运行和延长其使用寿命，散热器的设计变得至关重要。

本文将提出一种新型的散热器设计方案，以满足高效散热的要求。

二、设计目标1. 提高散热效率：尽可能减少电子设备的温度，确保其正常工作；2. 提高散热器的稳定性：保证长时间运作不损坏；3. 减小散热器的体积：以适应小型电子设备的需求；4. 降低成本：以确保产品的竞争力。

三、设计原则1. 采用铝合金材料：铝合金具有良好的导热性能，能够有效地散热；2. 优化散热片的结构：通过增加散热片的数量和表面积，提高散热效率；3. 采用风扇辅助散热：通过风扇的对流作用，增强散热效果；4. 考虑散热器的布局：确保空气能够充分流过散热器，提高散热效率；5. 提高散热器的稳定性：确保散热器的结构经得起长时间的运作，不失效。

四、设计方案1. 散热器材料选择：采用铝合金材料，具有良好的导热性能，能够有效地散热；2. 散热片的设计：通过增加散热片的数量和表面积，提高散热效率。

散热片之间采用间隔排列，以便空气流过散热片时能够充分散发热量；3. 风扇辅助散热：在散热器上安装风扇，通过对流作用增强散热效果。

风扇具有可调速的功能，以适应不同散热需求；4. 散热器的布局：根据电子设备的布局，合理安排散热器的位置和方向，确保空气能够流过散热器，提高散热效率；5. 提高散热器的稳定性：选用高强度材料制作散热器的承载结构，采用耐高温耐腐蚀的焊接工艺，确保散热器能够经得起长时间的运作。

五、设计效果分析经过以上设计方案的实施，散热器的散热效率明显提高，能够满足高效散热的要求。

散热器的稳定性得到了提升，长时间运作也不易损坏。

散热器的体积较小，适应了小型电子设备的需求。

根据采用的材料和工艺，散热器的成本也得到了降低。

六、结论本文提出的散热器设计方案，通过优化散热片结构、增加风扇辅助散热和合理布局等手段，提高了散热器的效率和稳定性，降低了成本。

散热器设计1.常用散热器介绍对于安装在PCB表面的元器件来说，其内部热量主要通过热传导的方式进入PCB和元器件表面，之后通过对流换热和热辐射的方式进入周围环境；由于元器件表面的面积要远小于PCB表面积，所以通过元器件表面散热的热量相对较少，因此我们在元器件表面安装散热器，使得元器件上方的散热面积得到扩展（如上图所示），更多热量通过热传导的方式进入元器件上表面，之后再由散热器进入周围环境中。

散热器的材料、加工工艺和表面处理是散热器生产的三个重要因素，会影响到散热器的性能和价格。

1.1散热器材料散热器的材料主要有：铝、铝合金、铜、铁等。

铝是自然界中存储最丰富的金属元素，而且质量轻、抗腐蚀性强、热导率高，非常适合作为散热器的原材料。

在铝中添加一些金属形成铝合金，可以答复提升材料的硬度。

在上章的材料介绍中，我们知道铜的导热率是最好的（比铝高将近一倍），但是它的密度也比铝要大3倍，所以相同体积的散热器要比铝重很多；铜存在着加工难度大、熔点高、不易挤压加工以及成本高等缺点，所以铜散热器的应用要比铝合金少很多，但是随着对电子产品性能要求的越来越高，导致单位体积的功耗大幅增加，所以铜材料散热器的应用越来越多。

1.2散热器加工工艺散热器的加工工艺主要有CNC、铝挤、压铸、铲齿、插齿、扣Fin。

1. 铝挤型：铝挤型散热器是将铝锭加热至460℃左右，在高压下让半固态铝流经具有沟槽的挤型模具，挤出散热器的初始形状，之后再进行切断和进一步加工。

——铝挤型工艺无法精确保证散热器的平面度等尺寸要求，所以通常后期还需要进一步加工。

1, 铝挤型散热器模具成本可以分摊到每一个散热器中，对于大批量产的应用成本较低；2, 齿片高度和齿片间距的比值（Z/X）有限制，通常不建议超过15。

2. 压铸：压铸是一种将熔化合金液体在高压的作用下高速填充钢制模具的型腔，并使合金液体在压力下凝固而形成铸件的加工方法；压铸散热器如下图所示，其尺寸不够精确、表面不光洁（热辐射小）以及星体复杂等特点，后期需要进一步加工；1, 压铸散热器的成本主要在于压铸模具、原材料、机加工和表面处理等，其模具成本较高，适合大批量生产的场合（分摊模具成本）；2, 压铸散热器形态比铝挤压性散热器更加多样性，但是散热性能相对更差；3. 铲齿：铲齿是将长条状金属板材通过机械动作，成一定角度将材料切除片状并进行校直，重复切削形成排列一直的翅片结构，如下图所示；铲齿散热器没有模具费用，适用于小批量生产需要的场合，其生产成本主要是：原材料、铲齿加工、CNC加工、表面处理等，铝合金和铜是常用的铲齿散热器材料。

水冷散热设计要点水冷散热是一种有效的散热方式，适用于高功率电子设备和计算机等领域的热管理。

下面是水冷散热设计的要点。

1.散热器设计：-散热器是水冷散热系统中最关键的部件之一、散热器的设计应考虑到散热面积、散热翅片的形状和布局、散热管的数量和长度等因素。

散热器的散热面积越大，散热效果越好。

-散热翅片的形状和布局应该能够有效增加散热面积，并且能够保证气流顺利流过翅片，提升散热效果。

常见的翅片形状有直翅片、扇形翅片和锯齿翅片等。

-散热管的数量和长度影响散热器的散热能力。

散热管数量越多，散热能力越强。

同时，散热管的长度也要符合设计要求，过长或过短都会影响散热效果。

2.水冷散热系统的泵的设计：-泵是水冷散热系统中的关键组件之一、泵的设计应考虑泵的扬程、流量和噪音等因素。

-泵的扬程是指泵能提供的水的压力。

泵的扬程应满足系统中其他设备的水流需求，同时要避免过高或过低的扬程。

-泵的流量是指泵每秒钟能提供的水流量。

泵的流量应满足系统对水流量的需求，可以根据系统的热负荷和换热流体的流速来确定。

-泵的噪音也是需要考虑的因素。

选择低噪音的泵可以提升整个系统的工作环境。

3.换热介质的选择：-换热介质是指在散热器和散热设备之间传递热量的介质。

常见的换热介质有水、乙二醇水溶液、润滑油等。

-选择合适的换热介质要根据系统的工作环境、温度范围、传热性能要求等因素综合考虑。

水是一种常用的换热介质，具有传热效果好、成本低等优点。

但在低温环境下，水可能会结冰，影响系统的工作稳定性。

乙二醇水溶液可以有效降低水的结冰点，适用于低温环境的散热。

润滑油适用于高温环境下的散热。

4.散热系统的管路设计：-散热系统的管路设计需要考虑到管道直径、管道长度、弯头、阀门等因素。

管道直径越大，管道的流量越大，散热能力越强。

-管道的长度要尽量减少，减少管道内水流阻力。

同时，管道内的水流应保持连续，避免突然变窄或弯曲，影响水流的流畅性。

-管道中的阀门和弯头也会影响水的流通和损耗。

散热器尺寸设计计算办法
一、散热器尺寸设计原则
1、尽量缩短散热器和机械系统之间的体积，减少机械阻力。

2、尽量减少散热器尺寸，为后期组装及安装提供更多空间。

3、尽量增大内外表面积，保证散热器合理及有效的使用散热效率。

4、按照热负荷型号确定体积大小，且尽量压缩散热器尺寸，即减少散热器长度和宽度，以提高热传导效率。

二、散热器尺寸设计具体计算
1、热负荷计算：
热负荷是指每小时需要外界加热源提供的热量，单位是千焦（KJ）。

一般将热负荷分为三种：
（1）有固定输入功率的机械设备
由机械设备的实际功率可计算出机械设备的需要加热的热量，即机械设备的热负荷。

（2）有固定温度的机械设备
机械设备的热负荷可由其温度的改变量和密度等物理参数计算出来，具体计算公式为：
热负荷=物体所换热量（KJ）=易蒸发量（Kg）＊全比焓＊温差（℃）（3）有固定温升量的机械设备
机械设备的热负荷可由其实际功率及温升量计算出来，具体计算公式为：。

几种常见的散热器增强设计方法
散热器增强设计是为了提高散热器的散热效率和性能，常见的
几种方法包括：
1. 增加散热片数量和密度，增加散热片的数量和密度可以增加
散热器的表面积，提高散热效率。

通过增加散热片的数量和密度，
可以增加散热器与空气之间的热交换面积，从而提高散热效果。

2. 使用高导热材料，散热器的材料对散热性能有很大影响。

使
用高导热材料可以提高散热器的导热性能，例如铜、铝等金属材料
具有良好的导热性能，可以提高散热器的散热效率。

3. 增加风扇数量和转速，在散热器上增加风扇可以增加空气流
动量，提高散热效率。

同时增加风扇的转速也可以增加散热器的散
热效率，但需要注意噪音和能耗的问题。

4. 使用热管技术，热管是一种高效的热传导元件，可以将热量
快速传导到散热器的散热片上，提高散热效率。

通过使用热管技术，可以有效地提高散热器的散热性能。

5. 优化散热器结构，通过优化散热器的结构设计，如增加散热器的散热面积、改变散热片的形状和布局等，可以提高散热器的散热效率。

总的来说，散热器增强设计方法包括增加散热片数量和密度、使用高导热材料、增加风扇数量和转速、使用热管技术以及优化散热器结构等多种途径，这些方法可以综合应用来提高散热器的散热效率和性能。

散热器方案设计随着科技的发展和进步，电子设备在我们的生活中变得越来越普遍，而散热器作为电子设备不可或缺的一部分，其重要性不容忽视。

本文将介绍散热器方案设计的基本概念和步骤，帮助读者了解如何设计一个高效、可靠的散热器方案。

一、散热器方案设计的基本概念散热器是用于将电子设备产生的热量散发到周围的空气中的装置。

在设计散热器方案时，需要考虑以下因素：1、热源：电子设备产生的热量是散热器设计的主要考虑因素。

了解设备的工作原理和发热情况，确定热源的位置和热量大小，有助于设计合适的散热器。

2、散热面积：散热面积是散热器与空气接触的表面积，它直接影响到散热器的散热效果。

在设计时，需要根据设备的大小和发热情况来确定合适的散热面积。

3、气流速度：气流速度是指空气流过散热器的速度。

提高气流速度有助于加快热量的散发，但同时也会增加噪音。

因此，在设计时需要平衡散热效果和噪音水平。

4、散热器的材料：不同材料的导热性能和重量不同，需要根据设备的特性和使用环境选择合适的材料。

二、散热器方案设计的步骤1、确定设计方案：根据设备的尺寸、发热情况和环境要求，确定散热器的形状、尺寸和材料。

2、建立模型：利用计算机软件建立散热器的三维模型，进行模拟测试。

这有助于发现设计方案中的问题，并进行改进。

3、样品制作：根据最终设计方案制作散热器样品，进行实际测试。

测试内容包括散热效果、噪音水平等。

4、测试与优化：对样品进行测试，收集数据并进行分析。

根据测试结果对设计方案进行优化，以提高散热器的性能。

5、生产准备：完成最终设计后，准备生产所需的材料和设备，制定生产流程，并对生产人员进行培训。

6、质量检测：对生产出的散热器进行质量检测，确保其符合设计要求和相关标准。

7、包装与配送：根据客户要求进行包装，选择合适的配送方式将散热器送达客户手中。

三、总结设计一个高效、可靠的散热器方案需要考虑多个因素，包括热源、散热面积、气流速度和散热器的材料等。

遵循确定设计方案、建立模型、样品制作、测试与优化、生产准备、质量检测和包装与配送等步骤，有助于确保散热器方案的顺利进行和最终产品的质量。

散热器设计计算方法一.散热量Q的计算1.基本计算公式：Q=S×W×K×4.1868÷3600 （Kw）式中：①.Q —散热器散热量（KW）=发动机水套发热量×（1.1～1.3）②.S —散热器散热面积（㎡）=散热器冷却管的表面积+2×散热带的表面积。

③.W —散热器进出水、进出风的算术或对数平均液气温差（℃），设计标准工况分为：60℃、55℃、45℃、35℃、25℃。

它们分别对应散热器允许适用的不同环境大气压和自然温度工况条件。

④.K —散热系数（Kcal/m.h.℃）。

它对应关联为：散热器冷却管、散热带、钎焊材料选用的热传导性能质量的优劣；冷却管与散热带钎焊接合率的质量水平的优劣；产品内外表面焊接氧化质量水平的优劣；冷却管内水阻值（通水断面积与水流量的对应关联—水与金属的摩擦流体力学），散热带风阻值（散热带波数、波距、百叶窗开窗的翼宽、角度的对应关联—空气与金属的摩擦流体阻力学）质量水平的优劣。

总体讲：K值是代表散热器综合质量水平的关键参数，它包容了散热器从经营管理理念、设计、工装设备、物料的选用、采购供应、制造管理控制全过程的综合质量水平。

根据多年的经验以及数据收集，铜软钎焊散热器的K值为：65～95 Kcal/m2.h.℃；改良的簿型双波浪带铜软钎焊散热器的K值为：85～105 Kcal/m2.h.℃；铝硬钎焊带电子风扇系统的散热器的K值为：120～150 Kcal/m2.h.℃。

充分认识了解掌握利用K值的内涵，可科学合理的控制降低散热器的设计和制造成本。

准确的K值需作散热器风洞试验来获取。

⑤.4.1868和3600 —均为热能系数单位与热功率单位系数换算值⑥.发动机水套散热量=发动机台架性能检测获取或根据发动机升功率、气门结构×经验单位系数值来获取。

二、计算程序及方法1.散热面积S（㎡）S=冷却管表面积F1+2×散热带表面积F2F1={ [2×(冷却管宽－冷却管两端园孤半径)]+2π冷却管两端园孤半径}×冷却管有效长度×冷却管根数×10-6F2=散热带一个波峰的展开长度×一根散热带的波峰数×散热带的宽度×散热带的根数×2×10-62.算术平均液气温差W（℃）W=[(进水温度+出水温度)÷2]-[(进风温度+出风温度)÷2]常用标准工况散热器W值取60℃，55℃，增强型取45℃，35℃。