LED路燈散熱器自然對流研究.pdf

1、目前，環(huán)保與發(fā)展問題成為當(dāng)代世界的核心問題。在節(jié)能減排的大背景下，綠色經(jīng)濟(jì)成為可持續(xù)發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)。LED作為革命性新型節(jié)能環(huán)保光源是世界各國和地區(qū)都高度關(guān)注的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。大功率LED路燈如果散熱不好，將會使LED的發(fā)光效率變低，壽命減短，LED芯片、熒光粉、封裝材料的光電特性產(chǎn)生嚴(yán)重變化，因此散熱問題是推廣LED路燈需要解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。
　　本文對目前大功率LED路燈主流型鋁制散熱器自然對流散熱性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。并采用CFD

2、軟件建立了三維物理模型，采用整場離散，整場求解法對散熱器在大空間中自然對流換熱過程進(jìn)行了耦合數(shù)值計(jì)算，得到了散熱器熱平衡時(shí)穩(wěn)定的溫度場和周圍冷卻空氣流動的矢量場。數(shù)值計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差在2％內(nèi)，保證了數(shù)值計(jì)算的可靠性。
　　研究發(fā)現(xiàn)，散熱器在大空間中自然對流換熱時(shí)，周圍的冷空氣被散熱器加熱后在浮力的作用下自然上升，旁邊的冷空氣補(bǔ)充進(jìn)來，不斷循環(huán)把熱量帶走的過程中，在散熱器上方形成了一個(gè)小速度漩渦區(qū)，阻礙了周圍空氣進(jìn)入散熱器肋片

3、中間的槽道，不能與肋片進(jìn)行充分的自然對流換熱。本文針對散熱器的溫度場和散熱器周圍冷卻空氣流動的特點(diǎn)，提出了一種透空型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在散熱器基板底面中間和兩端開槽。改變空氣擾流冷卻散熱器的流動方向，可以使空氣在散熱器中部實(shí)現(xiàn)上下流通，不僅可以破壞散熱器上面的小速度漩渦區(qū)域，還提高了散熱器周圍的空氣流動速度，增大了冷卻空氣流通量。在50W同等功率下，透空型LED路燈散熱器基板底面最高溫度比原模型降低了5度，散熱器平均換熱系數(shù)也由7.2W/(m2