zailujingdianzishebeizhongjingchangcaiyongdeqiangpotongfenglengqueheziranduiliulengqueliangzhonglengquefangfa。lujingyixitongzhongdetingzufenfenxijixiangjiegoujianturusuoshi。gaijixiangzhongzhuyaoderehaoyuanqijianshi：平均加熱功率為70 W的保溫箱、氫火焰檢測器、2塊耗散各1. 5 W的電源電路板、以及耗散為1 3W的變壓器。因為這些熱耗元器件的熱耗大部分以熱傳導、對流和和熱換輻射形式散發到周圍的介質中去，所以該機箱采用的冷卻方法既有強迫通風冷卻也有自然對流冷卻。

當dang采cai用yong自zi然ran冷leng卻que方fang法fa時shi，肋lei片pian散san熱re器qi是shi電dian子zi設she備bei排pai散san熱re量liang必bi不bu可ke少shao的de裝zhuang置zhi，它ta能neng夠gou增zeng加jia散san熱re的de有you效xiao麵mian積ji，提ti高gao散san熱re效xiao能neng，以yi達da到dao保bao證zheng電dian子zi元yuan器qi件jian電dian性xing能neng工gong作zuo參can數shu的de穩wen定ding和he足zu夠gou功gong率lv輸shu出chu的de目mu的de。目mu前qian國guo內nei常chang用yong的de肋lei片pian散san熱re器qi主zhu要yao有you叉cha指zhi型xing散san熱re器qi和he型xing材cai散san熱re器qi兩liang個ge係xi列lie。中zhong電dian源yuan板ban上shang的de晶jing體ti管guan采cai用yong就jiu是shi的de這zhe種zhong冷leng卻que方fang法fa。以yi北bei京jing半ban導dao體ti器qi件jian五wu廠chang生sheng產chan的deCW7815晶體管為例，其在溫度60時的熱耗為0. 5 W，所用的肋片散熱器為宏研電子器材公司生產的亞泰牌718A型叉指型散熱器
，叉指型散熱器的結構圖如3所示。

因該機箱是放置在有空調設備的錄井儀器房內使用，因此環境溫度取25 ，散熱器表麵溫度取60

，則通過自然對流散熱和輻射散熱所能帶走的熱量計算如下。

（ 1）自然對流散熱量計算肋片總麵積： A 1 = 10 < （ 0. 0024+ 0. 0012）2 0. 011+ 0. 0024 0. 0012> = 8. 2 10 m 2散熱器底板麵積： A 2 = 0. 0205 0. 0192= 3. 94 10 m 2散熱器總包絡麵積：A r = （ 0. 0205+ 0. 0192）2 0. 011+ 0. 0205 0.

0192 2= 16. 61 10 m 2散熱器垂直放置散熱係數為：= 1. 49（t l） W/ （ m 2 K）式中
， t散熱器表麵溫度與周圍環境溫度的差值； l為散熱器的特征長度。

= 1. 49（60 - 25 0. 019 2） = 9. 736 W/ （ m 2 K）m = 2 / = 2 9. 376/ 164 0. 0012 = 9. 947其中鋁散熱器的導熱係數= 164 W/ （ m K）散熱器底板厚度= 0. 001 2 m md = 9. 947 0. 001 2= 0. 011 9其中， d為散熱器腳的長度。

散熱器效率< 3> = th（ md ）md代入具體數據後= 0. 994肋片的散熱量為：Q 1 = A 1 t = 0. 994 9. 736 8. 2 10 - 4（60 - 25） = 0. 28 W經過同樣的計算，散熱器底板的散熱量為：Q2= 0. 135 W在自然對流狀態下，散熱器的散熱量為Q c = Q 1 + Q 2 = 0. 415 W（ 2）輻射散熱量計算取發射係數e= 0. 94
，視野係數f = 0. 8，斯蒂芬-玻爾茲曼常數= 5. 67 10< W（ m 2. k4） >則輻射散熱量Q r = feA r（T 4 1 - T 4 2） = 5. 67 10 0. 8 0. 94 16. 61 10 < （60 + 273） - （25+ 273） > = 0. 312 W總的散熱量Q = Q c + Q r = 0. 415+ 0. 312 = 0. 727 W經過計算驗證得出，叉指型散熱器在自然冷卻情況下是能夠滿足散熱要求的。

風機的確定

另外，機箱中還有150 W的保溫箱、熱耗為13 W的變壓器以及氫火焰檢測器。氫火焰檢測器氫氣燃燒流速為130 ml/min，其燃燒生成的功率計算後為23. 5 W.保溫箱的外形尺寸為210 mm 162 mm 145 mm（長寬高） ，得出其表麵積為1 759. 2 cm 2，其表麵散熱功率係數為0. 085 W/ cm.根據的參考
，考慮到整個係統的穩定性、可靠性以及溫升要求比較高等方麵的要求，采用強迫通風冷卻的方法來為整個機箱的冷卻。其計算過程如下：

機箱內部氣溫若大於40係統中某些電路會發生溫漂現象，因此要求風機出口溫度控製在40以內，取出口溫度為35則：t= t out - t in = 35- 25= 10空氣的熱容C p = 1 005 J/ （ kg.K）機箱內總的發熱功率Q n = 70+ 23. 5+ 3+ 13= 109. 5 W空氣的在27下的密度= 1. 177 kg/m 3可計算風機的風量：q m = Q tC p = 109. 5 10 1 006 = 10. 88 10 - 3 kg/ s= 9. 24 10 m/ s機箱在強迫風冷的情況下可散發的熱量為：Q = 1. 86（AS + 4 3 At + 2 3 Ab） t 1. 25 + 4 T 3 m A t + 1 000q m t式中，機箱尺寸為485 mm 414 mm 206 mm（長寬高） ，則：機箱內側壁表麵積A S = 0. 37m機箱內頂壁表麵積A t = 0. 10m機箱內底壁表麵積A b = 0. 10m A S + A t + A b = 0. 57 m 2機箱溫升t = 10 = 5. 67 10 - 8 < W（m 2 K 4） >機箱外表麵黑度= 0. 32機箱表麵溫度T = 273+ 50= 323 K環境溫度T a = 273+ 25= 298 K T m = 1 2（T + T a） = 303 K代入以上具體數值後
， Q = 122. 75 W
，大於機箱內總的發熱功率Q n = 109. 5 W由以上計算得出，若風機選用9. 24 10 - 3 m 3 / s數值，就能夠滿足對整個機箱進行強迫通風冷卻的要求。因為軸流風機的體積和噪音相對離心風機都小得多
，以及軸流風機大風量、低風壓的工作特點，本機箱采用軸流風機作為強迫通風冷卻風機。另外考慮到軸流風機在機箱中的安裝位置、風道的合理性以及周圍環境的不穩定性等因素的影響，實際軸流風機通風量的取值應大於理論計算值。最後選用RS公司的495 - 025軸流風機其通風量為13. 6 L/ s.

結論

從(cong)以(yi)上(shang)的(de)理(li)論(lun)分(fen)析(xi)和(he)計(ji)算(suan)可(ke)以(yi)得(de)出(chu)
，烴(ting)組(zu)分(fen)分(fen)析(xi)機(ji)箱(xiang)的(de)熱(re)設(she)計(ji)是(shi)合(he)理(li)可(ke)行(xing)的(de)。為(wei)了(le)驗(yan)證(zheng)上(shang)述(shu)的(de)理(li)論(lun)分(fen)析(xi)和(he)計(ji)算(suan)的(de)正(zheng)確(que)性(xing)，用(yong)溫(wen)度(du)計(ji)對(dui)機(ji)箱(xiang)內(nei)部(bu)氣(qi)溫(wen)進(jin)行(xing)測(ce)量(liang)。在(zai)烴(ting)組(zu)分(fen)分(fen)析(xi)係(xi)統(tong)工(gong)作(zuo)正(zheng)常(chang)後(hou)每(mei)1h進行1次溫度記錄如4所示。

4溫度記錄曲線圖從4可以看出
，實際溫度值小於係統要求的溫度值
，驗證了該機箱熱設計的正確性。http://98fo.cn