【铝管厂家】LED散热铝型材构造设计与散热降温功用剖析
前言
伴随着LED新灯源产业链的持续发展趋势，尤其是功率大的LED商品的广泛运用，这对商品的排热特性明确提出了愈来愈严苛的规定，即在确保商品排热特性的前提条件下，还得尽量促使商品更轻巧。铝合金型材因为在排热特性、质轻及环境保护等层面的优点，已发展趋势变成LED光源的优选排热原材料。文中，运用有限元分析剖析的方式对一常见的LED用排热铝合金型材开展构造可靠性设计，以求在原来商品的基本上根据构造主要参数的改善进一步提高铝型材的排热特性。
粤港澳重要行业关键提升新项目（2010Z2105）：功率大的LED热管散热器用新式希土铝合金材料产品研发与产业发展
1 试验研究思路
文中以铝合金型材板翅式排热铝型材为研究对象，挑选其三个关键构造主要参数做为科学研究的立足点，这3个要素各自为齿高A，齿厚B及齿间隔C，每一个要素取3种水准，综合分析，不考虑到配对t检验，选用正交表L9（34）来分配试验；运用Pro/E各自创建数字模型[1]，导到ANSYS中开展有限元分析剖析；依据试验結果，根据对正交试验結果的形象化及方差分析，找到各构造要素对双头螺旋钢管综合性热传导特性危害的次序关联，进而进行对双头螺旋钢管构造的提升。
2 荷载及初始条件
固态边界层处明确为无移动标准，为了更好地简单化测算实体模型，假设传热全过程，原材料的物理性能主要参数为常值，铝型材底边平壁以稳定的溫度荷载方式释放，板翅式上释放对流换热荷载[2]，实际的荷载及原材料物理性能主要参数如表1所显示。
3 有限元分析結果剖析
3.1 有限元分析結果
图1以云图的方法体现了铝合金型材排热全过程中的温度梯度遍布，从图上可以看出，溫度由底版至齿尖顺着排热方位先后减少，融合图2板翅式铝型材轴向上的溫度遍布曲线图，能够发觉，沿排热方位，系统软件的温降发展趋势慢慢缓减，抵达齿尖处保持稳定值。伴随着排热的开展，因为温度差的降低促使排热实际效果慢慢减少，进而发生以上图例发展趋势[3-4]。
3.2 正交试验的形象化剖析
运用ANSYS中的数据信息提取作用得到了不一样构造主要参数排热铝型材的溫度遍布数据信息，然后测算出各实体模型沿排热方位上的温降主要参数做为定性分析铝型材排热实际效果的矩阵的特征值[5]。表2示出了正交实验各要素的水准状况，表3则列举了实验方案及数值计算方法得到的結果，表格中所显示，温度差越大表明铝型材的热传导特性越好。
图为：铝型材散热器正交试验计划方案及結果剖析
A要素：K3>K2>K1；B要素：K1>K2>K3；C要素：K2>K3>K1
图3示出的体现要素与指标值间关联的数据图，也是形象化地定性分析了各要素对评价方法温降的危害情况，故融合表3的結果剖析及数据图，可基本明确改进方案为A3B1C3。
图为：铝合金型材热管散热器温降的危害情况剖析及数据图
3.3 正交试验的方差分析
为进一步掌握各构造要素对板翅式排热铝型材传热特性的危害，另外可能正交试验結果的差值，需对正交实验剖析結果开展方差分析，假定给出显著性检验 ，根据F检验来调查要素对试验結果有没有显著性差异危害[2]。从表4中不会太难发觉，针对热传导特性，A要素和B要素的危害明显，而针对C要素，因为 ，表明齿间隔对板翅式排热铝型材的热传导特性危害不明显。故综合性正交实验的形象化剖析，可明确提升后的铝型材构造主要参数，即板翅式排热铝型材的齿高为30mm，齿厚为0.5毫米，齿间隔为2.0Mm。
图为：铝合金型材热管散热器温降正交试验的方差分析
4 结果
文中以LED用排热铝合金型材为研究对象，运用Pro/E创建不一样构造主要参数的排热铝型材数字模型，根据ANSYS中的热传导剖析控制模块对排热铝型材的传热全过程开展三维有限元分析。科学研究选用正交试验的方式，研究了传热全过程中排热铝型材各关键构造主要参数对其热传导特性的危害。结果显示：齿高和齿厚对排热铝型材的排热实际效果危害较大 ，伴随着齿高的提升及齿后的减薄，其排热特性提高，而齿间隔的转变对其功效相对性较小。
1)板翅式排热铝型材的排热特性受齿厚及齿高的危害更为明显，而齿间隔对其功效不显著，随这齿高的提升及齿厚的减少，其排热特性提高显著。
2)根据对正交实验結果的形象化及方差分析，获得了最后的改进方案为A3B1C3，也即板翅式排热铝型材的齿高为30mm，齿厚为0.5毫米，齿间隔为2.0Mm。
