自然、混合對流對含熱源或熱涵之平板鰭片的熱傳分析

Abstract

為了模擬印刷電路板的散熱問題，本文分析含熱源或熱面之垂直平板鰭片的熱傳現象 。外界流場分別考慮空氣之自然對流及混合對流場，鰭片本身的熱傳導亦同時考慮。 首先分析各種數學模型，再分別以邊界層理論找出外流場的統制方程式，以能量守□ 導出鰭片熱傳導方程式，二者耦合求解以有限差分法完成之。文中分別探討不同鰭片 材料熱傳導性質；熱源強度、熱涵強度對自然對流及不同強度混合對流的熱傳影響。 結果顯示局部熱傳係數在一些情況下會呈現非單調性的變化。熱源或熱涵強度若太大 ，則鰭片在根部及端部的溫度將低於緊接鰭片表面之邊界層空氣溫度，造成熱傳遞反 向。鰭片基底與鰭片之間的熱傳遞方向，端視各參數的相對強度而定。加強性混合對 流的散熱方式對總熱傳量的改善將有很大助益，另外在鰭片的引導端附近，自然對流 的效應並不顯著。