由中国热管理网设计的《热管理软件V2.1》于2024年4月5日发布,包含密封自然散热计算、非密封自然散热计算、流体计算、流速流量转换、噪音计算、风扇与转速关系计算、界面材料计算、热流/功率密度计算、自然对流换热系数计算、散热器计算等9种计算工具。
单位转换模块可以进行各种单位转换,内置了压力、体积流量、质量流量、传热系数、导热系数、热流密度、比热容、动力粘度、运动粘度等基础热管理单位。
另外软件还带有材料库功能,包括 固体材料、液体材料、气体材料、公共风扇库、自定义风扇库等功能。
软件还在逐渐更新中,欢迎大家下载使用。热管理计算工具软件是散热设计工程师的必备软件,是散热工程师的小帮手。
软件主界面
其中密封自然散热有4种方法,通过该计算功能,可以初步评估一定体积下,温升限定的时候,发热量最大可以达到多少。当然也可以反过来调节温升或者体积,使发热量满足要求。下面是计算界面:
密封产品自然散热计算界面
基础计算数据有6个,其中需要输入外壳的长宽高,辐射率,表面温度5个参数,斯蒂芬—玻尔兹曼是常数,不需要输入。
小技巧:点击复位后,会自动把中间结果,计算结果清除。余留数据为需要输入数据。
方法一:基础计算方法
基础计算法是根据对流和辐射基本计算公式进行计算。
输入数据:对流换热系数,自然对流一般在3-10W/m2K的范围,软件默认设为5,外壳平均温度这里默认为90度,这两个自己可以修改。软件会根据基础数据里的环境温度计算出温差。方法一是详细版,可以单独计算上面、下面、侧面的换热情况。
1、 对流换热量计算公式:
式中:
h ——对流换热系数,W/(m2•℃);
A ——对流换热面积,m2;
tw——热表面温度,℃;
tf——环境温度,℃。
2、 辐射换热量计算公式:
式中:
ε——物体的表面黑度(表面辐射率);
σ0——斯蒂芬—玻尔兹曼常数,5.67×10-8 W/(m2•K4);
A ——辐射表面积,m2;
T ——物体表面的热力学温度,K。
3、 总体解热量 = 辐射换热量 + 对流换热量
除了计算解热量,还额外可以计算出热流密度,功率密度。当然也可以在热流密度_功率密度计算页面中进行单独计算
方法二:工程估算法

工程估算法
式中:
QT——密封机箱表面散热量,W
As、At、Ab机箱侧面、顶面、底面有效面积 m2
A = As + At +Ab
ε——物体的表面黑度(表面辐射率);
σ——斯蒂芬—玻尔兹曼常数,5.67×10-8 W/(m2•K4);
T ——机箱表面温度,℃
Ta ——环境温度,℃
Tm= 0.5(T+Ta),ΔT机箱的温升值 (T - Ta),℃
前半部分对流换热计算公式,后半部分辐射换热公式。
方法三:基础计算方法(简化版)
方法三同方法一,都是最基本的对流和辐射换热公式,但是方法一允许输出上面、下面、侧面的平均温度和对流换热系数,而方法三的话各面都一样的参数。
方法四:简化公式
1、自然对流换热的简化公式:
式中:
Φ——热流量,W
ψ——热流密度, W/m2
A ——换热面积 m2
C ——系数,水平热面朝上0.54/0.14(层流/紊流),热面朝下0.27,
竖平板0.59/0.12(层流/紊流)
D ——特征尺寸 m,竖平板取高度,水平板2*(W*L)/(W+L)
ΔT——机箱的温升值 (T - Ta),℃
对于20-200℃范围内,任意方向尺寸小于600mm可以采用这个简化公式。
2、 辐射换热公式同方法一中的公式:
学习。