一篇讲透热管：从原理到计算、从仿真到实战（建议收藏）

作者简介科技自媒体优质创作者个人主页莱歌数字-CSDN博客公众号莱歌数字B站同名个人微信yanshanYH211、985硕士从业16年从事结构设计、热设计、售前、产品设计、项目管理等工作涉足消费电子、新能源、医疗设备、制药信息化、核工业等领域。熟练运用Flotherm、FloEFD、XT、Icepak、Fluent等ANSYS、西门子系列CAE软件解决问题与验证方案设计十多年技术培训经验。专题课程Flotherm电阻膜自冷散热设计90分钟实操Flotherm通信电源风冷仿真教程实操基于FloTHERM电池热仿真瞬态分析基于Flotherm的逆变器风冷热设计零基础到精通实操站在高处重新理解散热。更多资讯请关注B站/公众号【莱歌数字】有视频教程~~热管是电子散热领域的“导热利器”但很多人对其原理一知半解计算更是无从下手仿真建模也频频踩坑。本文为你整理了一份热管知识合集从毛细力驱动的相变原理到理论计算公式从Flotherm中的等效建模技巧到真实案例实战拆解。一篇讲透建议收藏随时查阅。工作原理热管是一种密封容器(通常由铜制成)其中含有少量工作流体通常是水。它有三个部分蒸发部分(此处工作液体变成蒸汽)、绝热部分和冷凝部分(其中蒸汽变成液相)。为了使该装置正常工作冷凝液必须及时返回蒸发器。这个功能是由一个必须放置在外壳的墙壁上的芯结构来提供的。芯使液体通过毛细管作用从冷凝部分返回到蒸发器。三种最常见的芯结构是金属烧结粉末芯、槽芯和金属网芯。如果液体没有返回蒸发器就会出现所谓的干化”情况热管停止正常工作。理论计算关于热管导热系数的计算公式KQ*L/A/δT举个例子直径为8mm热管长度200mm实测传热量为45W时两端温差5℃无效端按照15mm估算。传热面积为A3.14*8*8÷450.24mm²长度L185mm扣除无效段温差δT5℃Q45W全部代入公式KQ*L/A/δT33141W/m*K仿真还有有效热阻计算方法我们在直播间也有提过想线上交流答疑的可关注B站、视频号、DY莱歌数字见下图所示Flotherm2021.1汉化版热管设置示意图一般热管供应商也会给出关于热管的相关参数关键信息是这根热管的最大解热能力比如40W热端到冷端的最大温差2-5℃等信息。有了以上信息就可以计算出其有效热阻。以Flotherm为例热管的参数设置分为有效热阻、最大热流量。Flotherm2021.1汉化版界面示意图在仿真时我们需要知道所选热管的基本特性参数可以找供应商索取比如φ6φ8等直径的热管打扁后的解热能力、热阻等参数有差异。供应商会有一个清单告知不同的厚度最大热流量、热阻等信息。有了正确的参数另外一个比较重要的就是模型。热管一般是嵌入焊接在散热器的凹槽中如下图所示。图片来源于网络热管与散热器建模热管与散热器的建模方法有很多种大致分为如下3D软件中建模导出step等格式模型用MCAD导入后简化与识别直接在仿真软件中用其自带的smartpart进行建模然后布尔运算处理运用仿真软件的上下层的优先级关系可以不处理直接建模不推荐尤其是对于新手MCAD中模型的双向导通实战案