led翅片散热器传热性能研究 - 江苏科技大学学报.pdfVIP

第２７卷第６期 江苏科技大学学报（自然科学版） Ｖｏｌ２７ Ｎｏ６ 　 ２０１３年１２月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）　 Ｄｅｃ．２０１３ 　　　　　　 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３－４８０７．２０１３．０６．０１１ ＬＥＤ翅片散热器传热性能研究 聂宇宏，梁　融，姚寿广，聂德云 （江苏科技大学 能源与动力工程学院，江苏 镇江２１２００３） 摘　要：通过实验和数值模拟的方法，研究了不同功率下家用ＬＥＤ灯翅片散热器内的温度分布、表面传热系数等换热性 能．结果表明：随散热器温度上升，翅片间空气速度增加，速度增大到一定值时，空气流态从层流向湍流过渡，使得基板的温 度先升高，在湍流出现时散热性能增强，基板的温度随之下降，随后趋于定值；随功率的增加，平均表面传热系数略有增加， 但影响不大． 关键词：翅片散热器；大功率发光二极管；传热性能 中图分类号：ＴＰ３９１．９　　　　　文献标志码：Ａ　　　　　文章编号：１６７３－４８０７（２０１３）０６－０５６１－０４ ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｈｅａｔｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＬＥＤｆｉｎｎｅｄｒａｄｉａｔｏｒ ＮｉｅＹｕｈｏｎｇ，ＬｉａｎｇＲｏｎｇ，ＹａｏＳｈｏｕｇｕａｎｇ，ＮｉｅＤｅｙｕｎ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＺｈｅｎｊｉａｎｇＪｉａｎｇｓｕ２１２００３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｔｕｄｙｏｎｈｅａｔｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆａｄｏｍｅｓｔｉｃＬＥＤｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｏｗ ｅｒｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｓｈｏｗｓｔｈａｔ，ｗｉｔｈｔｈｅｇｒｏｗｔｈｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｔｈｅｓｐｅｅｄｏｆｔｈｅａｉｒｉｎｃｒｅａｓｅｓ．Ｗｈｅｎ ｉｔｉｎｃｒｅａｓｅｓｔｏａｃｅｒｔａｉｎｖａｌｕｅ，ｔｈｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｉｒｆｌｏｗｐａｔｔｅｒｎｆｒｏｍｌａｍｉｎａｒｔｏｔｕｒｂｕｌｅｎｔｏｃｃｕｒｓａｎｄｔｈｅｔｅｍ ｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｓｕｂｓｔｒａｔｅｉｎｃｒｅａｓｅｓ．Ｗｈｅｎｔｕｒｂｕｌｅｎｔｏｃｃｕｒｓ，ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｅｃｒｅａｓｅｓａｎｄｔｈｅｎｋｅｅｐｓａｆｉｘｅｄ ｖａｌｕｅ．Ｗｉｔｈｔｈｅｇｒｏｗｔｈｏｆｔｈｅｐｏｗｅｒ，ｔｈｅａｖｅｒａｇｅｓｕｒｆａｃｅｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｉｎｃｒｅａｓｅｓｏｎｌｙｓｌｉｇｈｔｌｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｉｎｎｅｄｒａｄｉａｔｏｒ；ＬＥＤ；ｈｅａｔｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ 　　大功率发光二极管（ＬＥＤ）作为第四代照明光 灯具翅片散热器的散热特性进行了实验和数值模 源，以其绿色节能、高效环保、寿命长等优点已被广 拟，分析了其传热特性，用测温仪测量了不同功率 ［１－２］ 泛应用于生活和生产领域中 ．发展至今，散热 下散热器基板的温度，得出其温度随加热时间的变 问题仍是制约ＬＥＤ大规模应用的瓶颈，ＬＥＤ的发 化趋势，并进行了理论分析． 光效率仅在 ２０％左右，约 ８０％的能量转化为热 ［３］ １　实验系统及结果 量 ．因此，如何快速高效的带走芯片发出的热 ［４］ 量，是ＬＥＤ灯具设计的关键技术之一 ．对于大部 为了研究ＬＥＤ翅片散热器自然对流下的传热 分应用于日常生活的ＬＥＤ光源，主要的散热形式 性能，对图１所示ＬＥＤ灯具装置进行温度测量，将 是利用翅片在自然对流条件下散热．近几年来，国 灯具放置在温度恒定且无空气流动的房间内，实验 内外学者也对翅片散热情况进