
水冷散热板是将发热元器件产生的热量与冷却液充分交换的换热元件,是水冷系统的核心元件之一,其选择与设计的方法一般有三种:经验法,公式计算法,热仿真分析法。在没有丰富的经验与历史数据支持下,就需要通过热交换的相关公式进行计算与验证,或通过热仿真分析(thermal simulating)得出结果。
为了提高热仿真分析的效率,减少参数调整的次数,在热仿真分析之前,一般需要大致计算相关参数是否满足热平衡方程,只有相关参数在符合理论的前提,后续的热仿真分析工作才有意义。而在实践中笔者发现,要想公式计算,并非易事,先不说去温习公式了,光是不同的单位换算,就是一个不小的工程。如下图,在理论计算阶段,我们也可以将公式整理编辑到excel档中,并且换算为常用的单位,这样就可以大大节省后续的时间了,正所谓磨刀不误砍柴功。
水冷散热板设计计算公式
27.85714286 Tout冷却液体出口温度℃
25 Tin冷却液体进口温度℃
3000 Q冷板上发热器件的总热耗散功率W
1ρ液体的密度g/cm3
15 V冷却液体流量L/min
4200 CP冷却液体的比热容(水4.2*103)J/kg*℃
确定水冷散热板的标准化热阻(在相应流量下,θ须小于对应的点所表示的值)
90 Tmax冷板表面允许的最高温度℃
27.8 Tout冷却液体出口温度℃
5161.28 A被冷却区域的面积mm2
500 Q冷板上发热器件的总热耗散功率W
0.9952θ热阻(此值用于核对查表)℃-in2/W
注:1m3/h=4.4gpm,1L/min=0.264gpm
1gpm=0.22712m3/h=3.785409L/min
计算管道直径公式
1.8 Qv水流量m3/h
1.8 U水流速m/s
18.8 d管道直径mm
流量,流速,管道直径关系式
25流量L/min
18管道直径mm
1.638227045流速m/s