如何计算密闭筐体的内部温升

雅各布

如何计算密闭筐体的内部温升

图11之小型密闭筐体在下记条件下，是否可获得良好的筐体冷却效果？
【设计规格】

?筐体外形尺寸:150×125×40mm。

?筐体发热量:12W。

?筐体表面的放射率:0.85。

?筐体的操作温度范围: 。

?筐体内部空气的温升范围: 以下。

图11 密闭筐体

【解说】

对自然空冷密闭筐体而言，从筐体表面流放到周围空气的散热能力，是决定筐体内部温度重要因素之一，密闭筐体的散热能力是由自然对流与热放射所构成的散热量合计值。从筐体上面(top)、垂直面(side)、底面(bottom)产生的对流散热量，可用式(1)计算求得:

Wcv=(2.8×Stop+2.2×Sside+1.5Sbottom)×(ΔTs) ---------- (1)

Wcv:从筐体表面流放到周围空气的自然对流散热量(W)

Stop:筐体上面的表面积(m2)。

Sside:筐体垂直面的表面积(m2)。

Sbottom:筐体底面的表面积(m2)。

ΔTs:筐体表面温度(0C)。

从筐体上面(top)、垂直面(side)、底面(bottom)产生的热放射量，可用式(2)计算求得:
Wrad=σ×ε×Stot×(T12+T22)×ΔTs----------------------- (2)

σ:史蒂芬波尔茨曼常数=(5.67×10-8) 。

ε:筐体表面的热放射率(表面有涂装时为0.7～0.9)。

Stot:筐体总表面积 ＝(Stop+Sside+Sbottom)。

T1:筐体表面的的绝对温度(K)。

T2:周围空气的的绝对温度(K)。

ΔTs:筐体表面的温升(0C) ＝(T1－ T2)。

此处假设筐体内、外侧的热传导率相同时，筐体内部空气温升ΔTin=ΔTs×2，同时假设筐体内部的耗电量W与筐体表面的散热量相同时，则W=Wcv+Wrad。依此整理上式密闭筐体内部温度 与耗电量 的关系，筐体的总散热量利用式(3)即可求得:

W=(2.8×Stop+2.2×Sside+1.5×Sbottom)×(ΔTin/2)1.25
+σ×ε×Stot×(T12+T22)x(T1+T2)×ΔTin/2
+1150×A×ΔTin---------------------- (3)

接着将Stop=0.01875(m2)、Sside=0.022(m2)、Sbottom=0.01875(m2) 、Stot=0.0595(m2)
、ε=0.85 、W=12(W)、σ=5.67×10-8 等数据代入式(3)，计算结果 ΔTin=37.70C，由计算结果可知以上条件无法符合预期的散热目标。

xar7879

好，收下楼主的资料，谢谢