LED筒灯复合结构热管散热器的数值模拟

为解决LED筒灯使用单纯自然对流散热扩散热阻过大、温度分布不均的问题,提出一种基于平板热管和热虹吸管的复合结构热管散热器,并用数值模拟的方法研究了热功率、翅片高度、翅片数目、辐射换热对该散热器性能的影响。模拟结果表明应用于LED筒灯的复合结构热管散热器的热阻随着热功率的增加而减小,翅片高度和翅片数目存在一个最优值,使得散热器温度和热阻最小,自然对流情况下不可忽视辐射换热的作用。     

基于有限元法LED散热强化研究

为了解决大功率LED散热问题,构建了包括LED固体部件及外部流体空间的三维数学模型。基于有限元法,应用k-ε模型模拟自然对流换热条件下LED模组散热情况。模拟结果表明,LED模组温度场分布不均,芯片结温较高;受芯片功率密度及位置布设的影响,中心翅片的散热效果差。通过改变散热器结构,设计了两种翅片组合形式,虽然换热面积有所减少,但由于中心翅片的对流换热得到强化,达到了降低结温的效果,提高了散热性能。     

大功率LED针翅式散热器散热性能数值模拟

发光二极管(LED)作为新一代光源,得到广泛应用.然而在工作过程中,大部分的电能会转变为热能,使LED的结温升高,可靠性降低.为了使LED芯片产生的热量能够及时有效地散发出去,通常采用翅片散热方法对其进行散热.采用数值模拟的方法对大功率LED针翅式散热器的散热性能进行了研究.为了验证模型的准确性,利用K型热电偶和安捷伦数据采集仪对散热器进行了实验测试.实验结果表明,该数值模型方程能够很好地模拟散热器的散热性能.此外,研究了大功率LED针翅式散热器的几何参数(翅片高度、半径、排数、列数)对LED散热性能(结温、对流换热系数和热阻)的影响,并且对翅片结构进行了优化分析.     

一种高功率LED射灯的散热设计与实验研究

以一款MR16 LED射灯为模型,采用ANSYS有限元软件进行热分析。以散热器翅片保持60℃为标准,通过实验与仿真相结合的方法,分析了LED射灯的热流功率、散热器基座厚度、LED芯片间距、对流面积对整个系统散热性能的影响。结果表明,散热器对流面积是影响灯具散热性能的最重要因素;对一定的散热器,存在一个有效的最大芯片输入功率。现有MR16 LED射灯的散热器最大散热功率只能达到2.5 W左右,要使散热功率增大并且发挥散热器最佳性能,必须增加散热器的对流面积。对该结构散热器散热性能的定量研究对今后高功率LED灯具的生产具有一定的指导意义。     

LED简灯热管散热器的试验研究及性能评价

为获得基于自然对流的异型热管散热器用于LED筒灯的工作性能,研制了热管散热器试验件,并进行了试验研究。结果表明：热管散热器启动性能良好,启动时间约为33min;散热器具有较好的均温性能,40W时蒸发面最大温差为4．7℃;在试验条件下,热源表面最高温度不超过70℃;加热功率对接触热阻、扩散热阻和热管热阻基本无影响,而翅片换热热阻随加热功率的增加而减小。基于试验所得结果,并通过热阻网络分析,论证了异型热管散热器可满足LED筒灯散热的需求。     

翅片截面形状对风冷翅片散热器性能的影响

基于牛顿粘性定律和计算流体力学(CFD),在实际项目的基础上探究了五种不同垂直截面形状的翅片式散热器在强迫对流条件下的散热性能,最终根据其各自的散热性能和经济性筛选出最佳垂直截面形状的散热器为三角形截面翅片散热器,与传统的矩形截面翅片散热器相比,其散热性能提升了4.23%,材料成本下降了17.95%。     

LED投光灯叉翅散热器热分析及优化

为探究叉翅散热器在某100 W LED舞台投光灯上的散热强化作用并进行优化设计,通过数值模拟与实验验证的方法,对影响叉翅散热器散热性能的主要几何因素及其机理进行了分析。以LED芯片最高温度和散热器质量为优化目标,对短翅长度与间距进行了单因素分析,然后通过NSGA-Ⅱ算法进行双目标优化,并进行模糊C均值聚类,得到了不同应用场景下散热器配置。结果表明：叉翅散热器可有效增强散热性能,其结构可增加翅片表面平均对流换热系数,短翅长度和间距对单位质量散热性能影响均存在最优值,短翅过长或间距过小均会使翅片表面对流换热系数下降。双目标优化后的叉翅散热器可在几乎不改变散热器质量时,降低LED芯片最高温度2.33℃。     

大功率LED灯具散热器的优化设计研究

LED的散热性能对其寿命有至关重要的影响,而现阶段LED的散热器设计方法很多依靠的是经验值。本文针对这一问题,提出一种散热器的优化设计方法,该方法首先基于大量实验数据研究了散热器翅片单一因素（包括翅片高度、翅片间距、翅片厚度、底板厚度）对散热性能的影响,然后运用正交试验法,综合分析了各因素对散热性能的影响程度,最终得到了翅片参数的最优水平组合。最后本文利用此方法,设计了一款新的散热器,实验表明该LED灯源芯片温度降低,并计算了优化后翅片的效率。     

LED散热器变温散热计算模型

给出了LED散热器传热计算的变温传热模型。常规传热计算模型将环境温度考虑为常量进行边界条件的处理,而变温传热模型则考虑了空气与散热器翅片对流换热而温度升高的变化影响。讨论了建立变温传热模型的基本方法,针对一具体散热器,通过实验验证了翅片间空气温度的变化,并依据实验得到了翅片间空气温度的变化规律,从而得到了该散热器的变温传热模型。数值计算和实验结果表明变温传热模型更合理准确地反映了实际散热器的工作情况。     

大功率LED 片式CO B光源散热设计

提出了大功率LED 片式CO B光源夹持式的散热方案。采用正交试验法分析了片式光源散热器的六个形状尺寸对片式CO B光源结温和成本（以散热器体积表征）的影响。采用极差分析法得出了不同散热器参数对片式CO B光源结温的影响程度大小为：翅片片数＞翅片高度＞翅片长度＞翅片厚度＞翅片间距＞基底厚度,对成本（散热器体积）的影响程度大小为：翅片片数＞翅片长度＞翅片厚度＞基底厚度＞翅片高度＞翅片间距。综合考虑光源结温和成本,得到15W 片式光源模组散热器的最优尺寸。提出在散热器基底中央位置加导热筋的散热方案对前片式光源模组存在的热集中现象进行了改进。根据“烟囱效应”,提出了在散热器中合理设计流道来增强片式CO B光源模组自然对流强度的方法。     

大功率LED路灯的散热结构设计和参数优化

为了达到对大功率LED路灯产品既降低制造成本(散热器质量)又加快散热的目的,优化了LED路灯散热器结构.在对原有结构参数化建模及热分析的基础上,采用正交试验分析了散热器中平板厚度、翅片厚度、翅片间距、翅片高度4因素对产品质童与散热效果的影响,并研究了同一结构下热传导与热对流两种方式对散热的影响,最终得出了一个较为理想的...     

LED筒灯散热器正交试验优化设计研究

为了达到降低大功率LED筒灯制造成本同时又保证散热能力的目的,采用正交试验法优化设计了散热器。分析了散热器基板直径、基板厚度、翅片厚度、翅片间距、翅片高度和翅片轮廓直径等6个因素对散热器重量与LED温度的影响。然后利用CFD热仿真软件对LED筒灯散热器进行建模与散热仿真,最终得出了一个较为理想的优化结果。仿真与实验测试数据结果表明,采用优化后散热器的LED温度较优化前略有下降,但散热器重量降幅超过30%,实现了较好的优化目标。     

大功率LED冷却用平板热管散热器的实验研究

对一种新型平板热管散热器冷却大功率LED芯片阵列进行实验研究。在自然对流冷却条件下,分析了平板热管散热器的启动特性、均温特性以及通电电流、倾角对其传热性能的影响。利用热电转换方法得到LED芯片的结温变化。实验结果表明:平板热管散热器的总热阻在0.3053～0.3425℃/W间,且散热器整体温度分布均匀合理,具有很强的散热能力;LED结温在47.9～59.0℃间,远低于110℃。     

基于计算流体动力学的LED车前灯热优化设计

针对大功率阵列LED车前灯的散热节能问题,以计算流体动力学为理论依据,采用Ansys-icepak建模,仿真时以模型几何参数为变量、模型最高温度和质量为约束函数、模型热阻为目标函数,分别对LED汽车前照灯的插片式鳍片、圆柱式鳍片两种被动散热结构单模组进行设计、仿真和优化,结果表明,在初始环境温度85 ℃的相同边界条件下,优化后的插片式鳍片模型重量0.2756 kg、最高温升12.52 ℃、热阻1.026 ℃/W,优于圆柱式鳍片模型,且符合LED车灯散热标准。整灯设计时,在车灯组前方底部设置进气格栅,在后上侧设置出气口,利用汽车向前行驶而产生的反方向风速加强内部对流,使车速在一档内的2 m/s时整体温升就低于10 ℃,有效提高了散热效率。     

烟囱效应在大功率LED灯具散热器设计中的影响分析

烟囱效应具有强化对流、增强换热的能力。本研究设计了一款基于烟囱效应的大功率LED灯具散热器,采用有限元分析法分析烟囱效应在散热器散热过程中的作用效果。分别探讨了烟囱的高度、烟道孔径以及烟囱个数对散热器散热性能的影响。研究表明,本研究中烟囱烟道孔径的最佳尺寸为6mm。烟囱的高度可依据散热器的高度设计取40 mm~50 mm。在设计条件允许的前提下,烟囱个数越多散热器散热效果越好。     

LED散热器热分析建模方法

针对LED散热器热分析常用的热传导分析模型与流固耦合分析模型存在适用面窄与计算量大的不足,研究了LED散热器热分析的建模方法.提出了一种可以用热传导分析模型等效简化流固耦合分析模型的方法,该方法能快速得到散热器的温度状态并能从等效换热系数h获得LED散热器所需风扇的技术参数即风扇流量,有助于风扇规格的选择.以一款LED车灯风冷散热器的热分析为例,表明提出的等效简化建模方法不仅可以提高分析计算效率,而且具有良好的实用价值.     

电子元件散热装置的烟囱效应分析

目前中小型电子发热元件的散热以自然对流散热方式为主,针对多数散热器不能发挥其结构优势来增强自然对流,导致散热性能差、体积笨重等问题,运用计算流体力学(CFD)数值模拟的方法,设计具有"烟囱效应"结构的散热器,简化散热器模型结构,研究高、宽、热流密度的变化对自然对流的影响及三者之间的变化规律,用于指导散热器的设计.结果表...     

栅格式方孔翅片自然对流换热的数值模拟

为改善电子器件的散热情况,提出了一种新型结构的栅格式方孔翅片,并对其在自然对流条件下的散热特性进行了研究。利用正交试验法和Fluent数值模拟,模拟了102种不同翅片高度与间距比H/S、不同孔边长与翅片厚度比b/δ的散热情况。研究得到:大空间自散热条件下,H/S=2、b/δ=0～4时的Gr-Nu的关系图;有限空间散热条件下,b/δ=1.5、H/S=1～16/3时的Gr-Nu的关系图。结果表明,格栅式方孔翅片可以改善电子器件的散热,并为LED照明等电子器件散热设计提供新的思路和理论依据。