一種LED熱沉的流動傳熱性能及結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、大功率LED燈的散熱問題一直是制約LED照明行業(yè)發(fā)展的技術(shù)瓶頸,而LED燈的外部熱沉結(jié)構(gòu)對流換熱特性,決定了它能否安全可靠工作。為此,研究LED燈外部熱沉的換熱特性并進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,對改善其散熱條件和提高其工作安全性意義重大。LED芯片直接焊接在散熱器上的結(jié)構(gòu),可大大減少它的傳熱熱阻,提高LED燈的散熱能力。
　　 本文以某種功率為100W的LED路燈為例,以LED芯片直接焊接在散熱器上的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)進(jìn)行研究。首先利用gambit軟

2、件建立其散熱結(jié)構(gòu)的物理模型并進(jìn)行網(wǎng)格的劃分;然后利用fluent軟件,分別對無散熱罩翅片順列布置、無散熱罩翅片錯列布置、有散熱罩翅片順列布置及有散熱罩翅片錯列布置四種工況下,LED路燈的翅片熱沉結(jié)構(gòu)的散熱過程進(jìn)行了模擬計(jì)算。由此獲得了冷卻空氣流場和溫度場,并計(jì)算得到了翅片表面換熱系數(shù)、努賽爾數(shù)Nu及格拉曉夫數(shù)Gr,利用MATLAB軟件擬合得到了四種工況下對應(yīng)的自然對流換熱的特征數(shù)關(guān)聯(lián)式。計(jì)算結(jié)果表明:自然對流換熱條件下,翅片尺寸在一定范