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    散熱器是怎么工作的?

    發布時間:2020-12-21 15:22:29

        什么是散熱器?


        散熱器是增加熱量從熱力設備流出的部件。它通過增加設備的工作表面積和在整個表面積上流動的低溫流體的量來完成這一任務。根據每個設備的配置,我們發現了各種冷卻設計、設計和功能。您可以在本文頂部的圖像中看到直翅片散熱器,而您可以在下圖中看到開式翅片散熱器。每個散熱器在可能有以下變化的應用中都很有價值:


        散熱器是怎么工作的?


        散熱器通過從關鍵部件散熱來工作。幾乎所有散熱器都通過四個基本步驟來完成這一任務:


        1.熱源產生熱量。熱源可以是產生熱量并需要移除熱量才能正常運行的任何系統,例如:


        -機械


        -電氣


        化學


        -核能


        -太陽能


        摩擦

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        2.熱量從源頭轉移。熱管也可以幫助這個過程,但我們將分別介紹這些組件。與散熱器直接接觸,熱量會通過自然傳導進入散熱器,從熱源中被帶走。散熱器材料的導熱系數直接影響這個過程。這就是為什么散熱器結構中常見的材料是導熱率高的材料,如銅和鋁。


        3.熱量分布在整個散熱器中。熱量會通過自然傳導自然地通過散熱器,在高溫到低溫的環境下,熱量會通過整個熱梯度。這意味著散熱器的熱曲線不一致。這樣,散熱器通常朝著源頭變熱,朝著散熱器的末端變冷。


        4.熱量從散熱器中排出。這個過程取決于散熱器及其工作流體的溫度梯度,常見的是空氣或不導電液體。工作流體通過溫暖的散熱器表面,通過熱擴散和對流將熱量從表面傳遞到周圍環境。這一階段再次依靠溫度梯度從散熱器散熱。因此,如果環境溫度不低于散熱器,就不會發生對流和后續散熱。在該步驟中,散熱器的總表面積也變得有利。大的表面積為熱擴散和對流提供了增加的面積。


        有源輻射器和無源輻射器


        散熱器常用于主動、被動或混合配置。


        -被動式散熱器依靠自然對流,也就是說只有熱空氣的浮力才會引起整個散熱器系統產生的氣流。這些系統是有利的,因為它們不需要輔助電源或控制系統來從系統散熱。然而,在從系統傳遞熱量方面,被動散熱器不如主動散熱器有效。


        -主動散熱器使用強制空氣來增加流經高溫區域的流體流量。強制通風通常是由風扇、鼓風機甚至整個物體的運動產生的。例如,摩托車發動機通過空氣沿著設計為發動機的散熱片流動來冷卻。散熱器上的風扇產生強制空氣的一個例子是,當電腦變熱時,個人電腦中的風扇就會打開。


        風扇迫使空氣流過散熱器,使更多未加熱的空氣在散熱器表面流動,從而增加整個散熱器系統的總熱梯度,并允許更多的熱量從整個系統中散發出去。-混合輻射器結合了無源和有源輻射器的某些方面。


        這些配置不太常見,它們通常依賴控制系統根據溫度要求冷卻系統。當系統在較低溫度下運行時,強制送風將不起作用,只能被動冷卻系統。一旦熱源達到較高的溫度,主動冷卻機構開始工作,以增加散熱器系統的冷卻能力


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