隧道LED散热性能的高度效应及机理研究

　　隧道LED散热的高度效应为不同芯片功率下，换热器基板高温度T随LED安装高度D的变化曲线。LED功率一定时，基板高温度随着拱顶距离的增大而降低，且降幅逐渐减小。当拱顶距时，基板高温度趋于稳定，不再随着安装高度的变化而改变。此时，基板高温度分别为52.6、的换热器高度H（65mm）范围内，LED的安装高度对其散热性能有着重要影响。结流场图即可明白其原因在于，顶部射流的存在使得拱顶附近形成一定厚度的高温区，随着安装高度的减小，隧道LED散热性能的高度效应及机理研究翅片进入此高温区时，空气与翅片的温差减小，驱动空气上升的浮升力减小，对流换热减弱，基板温度升高。从图中曲线还可以看出，当芯片功率从60W增加至200W时，基板高温度随高度的变化幅度从6.3℃增加至11.9℃。表明随着芯片功率的增大，隧道LED散热的高度效应愈加明显。

　　对流换热的性能不仅取决于流速大小、流体与固壁之间的温差和流体的物性，还取决于流场和温度场之间的协同程度。在其它条件等同的前提下，当速度矢量与温度梯度的夹角为90°时，两者的协同性差，此时，速度矢量与等温线完全重合，温度场不受空气流动的影响，即换热性能差。随着速度矢量与温度梯度之间夹角的减小，两者的协同性逐步改善，换热性能随之增强。当速度矢量与温度梯度之间夹角减小至0°时，两者的协同性达到佳，对流换热性能好。此时，空气流动对温度场的影响也大，增加流速可以大幅度改善对流换热的效果。