使用Flotherm散热仿真物理学原理第3章：辐射

reguanli

使用Flotherm进行电子散热仿真过程中涉及的物理学原理第3章：辐射, 介绍了斯蒂芬－玻尔兹曼定律, 辐射率数据,物体辐射

第3章：辐射

3.1 斯蒂芬－玻尔兹曼定律45
3.2 辐射率数据46
3.3 物体辐射49
3.3.1 物体和遮挡物体 49
3.3.2 打孔板和阻尼辐射 50
3.3.3 辐射和对称面 51
3.4 耦合热交换51

3 辐射

3.1 斯蒂芬－玻尔兹曼定律

我们在2.1章节中所做的平板温度计算还不是完全正确，因为当时没有考虑辐射散热的影响。按照J.Stefan 和L.Boltzmann定律，平板和环境的换热量为：

使用Flotherm散热仿真物理学原理第3章：辐射

其中为辐射面积，为表面辐射率（），是斯蒂芬－玻尔兹曼常数（）并且为以为单位的温度。Flotherm中对辐射采用了“漫灰”假设，也就是说辐射率与波长和方向无关。

实例：自然对流情况下估计10W热功耗的欧洲标准板子通过辐射方式进入到空气中的热量。

在这个实例中辐射的热量不能被忽略，换而言之，自然对流的平板温度太高必须进行修正。包含辐射和对流两种散热方式的平板热量公式如下（假设：）：

经过某些项的变换和四次方温度的线性化，可以基于纯对流温度得到一个辐射的修正温度。

考虑辐射和对流之后的温度为：

实例：考虑辐射散热之后的平板温度

总的热流不是10W，这是因为对辐射的修正也仅仅是一种近似。我们可以看到对于典型电子散热领域的自然对流板子，通过自然对流散失的热量只有散失总热量的一半，其余都通过辐射方式散失。