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如果鋸齒切除的部分比鰭片厚度大時(shí)，即a≥2，
散熱器面積越大，它的散熱能力越強(qiáng)？？？
本期給大家?guī)?lái)的是關(guān)于針狀鰭片散熱器散熱能力的研究?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家有幫助。
本文部分觀(guān)點(diǎn)摘選自《尋找熱量的足跡》，感興趣的可以去看原文。
散熱器面積越大， 它的散熱能力越強(qiáng)。我不知道有多少人是這么認(rèn)為的。這是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)規(guī)則，導(dǎo)致實(shí)際項(xiàng)目當(dāng)中可能會(huì)犯一些經(jīng)驗(yàn)主義錯(cuò)誤。
我們以針狀鰭片散熱器舉例說(shuō)明。
針狀片散熱器的設(shè)計(jì)理念是試圖在一個(gè)給定的體積里生成盡可能多的換熱面積。
在如上圖所示的針狀散熱器中，看上去似乎生成了很多換熱面積，但事實(shí)上真是如此嗎？
其中，鰭片高度為10mm，厚度為2mm，橫切的寬度為amm，基板為的正方形。
那么，
板翅型鰭片散熱片面積為，S1=780mm2
針狀鰭片散熱片面積為，S2=3*(3*2*(10-2a)/3+6*2*10+6*10*(10-2a)/3)=1020-132a(mm2）
針狀鰭片散熱片面積為，S2≤1020-132*2（mm2）=756mm2
眾所周知，換熱公式，
初步看來(lái)，其他不變的情況下，確實(shí)是A變大，Q肯定是越來(lái)越大，但實(shí)際情況要復(fù)雜得多。
其散熱能力，考量的并不是表面積，而是與流過(guò)的氣流接觸的表面積才對(duì)換熱有幫助。
如果板翅型鰭片散熱器安裝正確的話(huà)，鰭片的表面積與氣流方向一致，對(duì)流換熱有幫助，如下圖所示，
對(duì)于針狀鰭片散熱器，只有與氣流同方向的表面積能夠接觸到流動(dòng)空氣；垂直氣流方向的表面積接觸到的只是靜止的空氣或漩渦氣流，這部分表面積無(wú)法帶走太多熱量。
因此，針狀鰭片散熱器不僅沒(méi)有增加散熱面積，而且有一半的表面積朝向錯(cuò)誤的氣流方向。
仿真驗(yàn)證
通過(guò)Flotherm仿真對(duì)比兩種情況，
case1：板翅型鰭片散熱器
case2：針狀鰭片散熱器
實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下
溫度場(chǎng)
流場(chǎng)
切除寬度小于鰭片厚度
可以看出基本與上述情況符合，使用針狀鰭片散熱器與板翅型鰭片散熱器，同樣尺寸、材料等情況下，熱源溫度還要高7℃。
另外，有提到“小拇指規(guī)則”，通過(guò)軟件command center也可以做自動(dòng)優(yōu)化，感興趣的可以去驗(yàn)證一下。
即，當(dāng)功耗和鱗片長(zhǎng)度一定時(shí)，可以用教科書(shū)上的方程式計(jì)算散熱器最優(yōu)的鱗片間距。
對(duì)于典型的散熱器(如 1in x 1in 或 2in x 2in）和 10W 以?xún)?nèi)的功耗，自然對(duì)流散熱的******鰭片間距大約為 1/4in( 6.4mm)。
還有一個(gè)更好的方法，如果散熱器儲(chǔ)片之間無(wú)法容納你的小拇指，那么不要在自然對(duì)流散熱中使用這個(gè)散熱器，稱(chēng)之為“小拇指規(guī)則”。
