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基于LED灯具热流场分布均匀化的散热设计
  • ISSN号:1003-501X
  • 期刊名称:《光电工程》
  • 时间:0
  • 分类:TN312.8[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]中国计量学院计量测试工程学院,杭州310018
  • 相关基金:国家自然科学基金(51106144);浙江省重大科技专项计划(2011C12025);浙江省科技计划项目(2008C21158);浙江省研究生教育创新示范基地支持项目(YJ2008023)
中文摘要:

本文首先运用耦合传热理论与EFD软件,对一种LED灯具的温度场、流场、压强场进行仿真,再对仿真结果图进行图像处理,提取热流场分布的边缘曲线,并以此曲线方程为依据,在总重量不变的情况下,设计了一种曲线型散热结构,可以使热流场分布均匀化,并且更有效地利用周围空气进行散热。结果表明,在20℃环境中,曲线型散热结构可使最高温升降低12℃,最大相对压强减小0.95 Pa,流场流速分布更均匀,且居于较大流速的流体比例有明显提高。为进一步简化模型,又将曲线形状的翅片优化为逐渐向两边外侧倾斜的角度型翅片,使优化后的最高温度较曲线型又下降了7.1℃。最后通过实验对比证明角度型散热结构具有更好的散热效果,且减少了对生产加工工艺的要求。

英文摘要:

Coupled heat transfer theory and EFD software are used to simulate the temperature field, flow field and pressure field of LED luminaire. According to the simulation result, the edge curve of heat flow field is extracted by image processing. After that, a model of new heat sink with curve shaped fins and the same weight is build based on the equation of the edge curve. This kind of structure could achieve uniform distribution of heat flow field, and make full use of ambient air to take away the heat faster. Simulation results show that, when ambient temperature is 20℃, the structure with curve shaped fins reduces highest temperature by 12℃, and highest relative pressure by 0.95 Pa. At the same time, flow velocity become more well-distributed, with much more fluid at higher flow rate. To further simplify the model, the curve shaped fins are optimized to inclined fins gradually tilting from the center to the sides. After the optimization, highest temperature drop by 7.1℃, compared with the former one. At last, contrast experiment is done to prove that the heat sink with inclined fins presents better cooling efficiency, and at the same time, has lower requirement for production and processing technology.

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期刊信息
  • 《光电工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院光电技术研究所 中国光学学会
  • 主编:罗先刚
  • 地址:四川省成都市双流350信箱
  • 邮编:610209
  • 邮箱:oee@ioe.ac.cn
  • 电话:028-85100579
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-501X
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1346/O4
  • 邮发代号:62-296
  • 获奖情况:
  • 四川省第二次期刊质量考评自然科学期刊学术类质量...,四川省第二届优秀期刊评选科技类期刊三等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:14003