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自然散热情况下辐射和对流哪个占主导作用

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根据斯蒂芬波尔兹曼公式,定义一个热辐射传热系数(类似于对流传热系数):

热辐射传热系数

假设辐射率=0.8 ,Ts比Ta高1℃。则辐射传热系数与环境温度的关系如下:

辐射传热系数与环境温度的关系

典型的环境温度为50℃时,辐射系数为6 W/m2-K 。

针对机箱内一个水平放置PCB来讲,其自然对流传热方程如下:

针对机箱内一个水平放置PCB来讲(此公式从何而来?)

假设环境温度已知,为50℃(323K),PCB辐射率为0.95.

那么自然对流和辐射传热的系数分别计算如下:

自然对流和辐射传热的系数分别计算如下

1自然对流和辐射传热的系数分别计算如下

从图中可以看出,在温差<20℃(K)时,辐射传热系数大于自然对流系数。温差超过20℃时,两种传热系数几乎相等。所以在温差较小时,辐射传热一定不能被忽略。

当然,实际情况千差万别,但这个简单的例子可以帮助建立一些基本的概念。

参考资料:

1. http://www.electronics-cooling.com/2001/02/dont-underestimate-radiation-in-electronic-cooling/

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