散熱設計指（zhǐ）對電子設備的（de）耗熱元件以及（jí）整機或係統采（cǎi）用合適的冷卻技術和結構設計，以對它們的溫升（shēng）進行控製，從而保證電子設備或係統正常、可靠地（dì）工作。作者通過 文章向（xiàng）大家詳細介紹產品冷卻（què）設計的原理、方式（shì）。希望拋磚引玉，和（hé）大家一起討論、學習。
 

      熱傳遞有三種基（jī）本方式（shì）：導熱（rè）（熱傳導）、對流和（hé）輻射（shè）
 

      (1)導熱（熱傳導）

      由於物體內部分（fèn）子、原子和（hé）電子等微觀粒子（zǐ）的（de）熱運動，而組成物體的物質並不發生宏觀的位移，將（jiāng）熱量從高溫區傳到低溫區的過程稱為導熱（或熱傳（chuán）導）。
 
      在氣體中（zhōng），導熱是氣體分子不規則熱運動時相互碰撞的結果。氣體溫度（dù）越高，其分子（zǐ）運動動（dòng）能越大，不同能量水平的分子（zǐ）相互碰撞的結果使熱量從高溫處傳到低溫處。
 
      在導電固體中，相當多的自由（yóu）電子在晶（jīng）格（gé）之間像氣體分子（zǐ）那（nà）樣，通過相互碰撞傳遞能量。在不導電的固體中，熱量的傳遞是通過晶格結構的振動，即（jí）原（yuán）子、分子（zǐ）在平衡位置附近的振動來實現的。而對於液體的（de）導（dǎo）熱機理目前尚未獲得統（tǒng）一的認識:一（yī）種觀點認為（wéi）液體的導熱原因類似於氣體（tǐ）分子（zǐ）的相互碰撞，隻是（shì）液體分子之間的距離較小（xiǎo），分子間的作用力影響大於在氣體分子間的作用力對碰撞過程的影響;另一種觀點認為液體的導熱原（yuán）因類似於非導電固體，主要依靠彈性波的作用。

 
       (2)對流

      在自由對流傳熱中，上部較熱流（liú）體與底部較冷流體間（jiān）的密度差引起流體上升

      影響自由對（duì）流（liú）熱阻的重要因素包括流體中（zhōng）的溫度梯度以及表麵的位置和方向，如（下表降低自由對流熱阻的方（fāng）法）

 降低自由對流熱阻的方法

      強迫對流。如果流體的運動是由外（wài）力（如風扇或泵）造成的，則這種傳熱過程（chéng）叫（jiào）做強迫對流。影響強迫對流熱阻的重要因（yīn）素包括流體（tǐ）類型，它的（de）速度及表麵的外部特（tè）征（如（rú）圖）

      增強流體湍流是增加強迫對流傳熱係數的有效方法

      用來帶走熱的流體（tǐ）稱為冷卻劑。空氣是最重要的冷卻劑。減小熱（rè）阻的方法如下。

      減小熱阻的方法。

      (3)輻射

      輻（fú）射是在真空中進行傳熱的唯一方式，它是量子從熱體（輻射體）到冷（lěng）體（吸收體（tǐ））的轉移。
 
      不透明物體吸收落在它（tā）表麵的一部分輻射能量，同時反射掉其餘部（bù）分能量。吸收和反射的數量取決於物體表麵特性，諸如（rú）顏色和粗糙度。理想的黑體吸（xī）收全部輻（fú）射能量（liàng），而理想的晶亮物體是反射所有的能量。一個表麵的輻射特性（xìng）是由一個（gè）稱為黑度的（de）無量（liàng）綱量來（lái）表征的。

      副射傳熱速（sù）率與輻射體及吸收體溫度的關係
  

 
      黑度（dù）也在0和1之間，完全黑體的黑度（dù）為（wéi）1，完全發光體的黑度為0，實際（jì）物體的黑度（dù）在0和1之間，典型的金屬和非金屬材料的黑度在（表）給出。

      減小輻射熱阻的方法（fǎ）
 
      a.采用黑（hēi）度大（dà）材料
      b.輻射體對於吸收體要有良（liáng）好的視角
      c.麵積大

      冷卻方（fāng）法的（de）選擇
 
      冷卻方法的選擇根據散熱設備（bèi）的熱密（mì）度（表麵散熱功率係數或體積發熱功率係數）來（lái）確定（圖-發熱功率係（xì）數）。
    
     表麵散熱係數功（gōng）率（lǜ）係數適合用於（yú）設備（bèi）外部散熱形式的選擇（zé）；體積發熱功率係數適（shì）合（hé）於設備內部散熱（rè）形式的選擇（表-冷卻方式的選擇）

 
      冷卻方式的（de）選擇

 
      常用冷卻技（jì）術單（dān）位（wèi）麵積的最大功率