Heatsink
功率半导体器件向环境散热。
类型: AcausalElectricPowerSystems.Passive.Thermal.Heatsink
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说明
Heatsink 单元模拟了功率半导体器件散热的散热器。来自外壳的热量穿过散热片，并通过对流散失到环境温度中。模块描述假定环境为工作流体。
在该程序块中，可以使用表格中的传热特性设置参数，也可以根据散热器的几何形状使用经验公式来描述对流。如果*对流*参数设置为*强制*，则必须设置通过入口端口的流速*v*。
参数化：表格特征
要通过表格特性对 Heatsink 设备进行参数化，请将 参数化 * 参数设置为 "数据表"，并设置参数值 *高于环境温度的温升矢量 T 和 对应的环境散热量 Q_TLU1(T)。
如果选择强制对流模式建模（参数 Convection 的值为 "Forced - specify flow speed"），则必须设置参数 Vector of temperature rises above ambient, T 和 Corresponding heat dissipated to ambient, Q_TLU2(T,v) 的值。
参数
稳定状态
参数化 - 参数化方法
假设矩形平行翅片（默认）` | | | 数据表 | `对流和翅片效率表
块参数化方法，可供选择的选项：
-
假设矩形平行鳍片` - 计算近似矩形平行鳍片散热器的参数（详见. [参数化：矩形平行肋片]).
-
数据表"--通过表格特性进行参数化（详见 ）。 [参数化：表格特征]).
-
对流和翅片效率表"- 通过对流传热系数和翅片效率的表列值进行参数化（详见 ）。 [参数化：对流传热系数和鳍片效率的表列值]).
对流 - 对流类型
自然对流（默认）` | "强制对流 - 指定流速
选择模拟对流的类型：
-
自然"--模拟自然对流。
-
强制—指定流速"--模拟强制对流，选择该参数值时，程序块中会出现用于指定流速的 v 端口。
鳍高度 - 肋的高度
0.0381米（默认值）` |正标量。
肋条高度。
依赖关系
要使用该参数，请将*参数化*参数设置为 "假设矩形平行翅片"。
*鳍片厚度*为鳍片宽度
0.00065米（默认值）"｜"正标量"。
肋条宽度。
依赖关系
要使用该参数，请将*参数化*参数设置为 "假设矩形平行翅片"。
*鳍深度*为鳍边长度
0.1397米（默认值）"｜"正标量"。
肋骨长度。
依赖关系
要使用该参数，请将*参数化*参数设置为 "假设矩形平行翅片"。
鳍片之间的间隙 - 边缘之间的距离
0.0094 m（默认值）` |"正标量"。
鳍片之间的距离。
依赖关系
要使用该参数，请将*参数化*参数设置为 "假设矩形平行翅片"，并将*对流*参数设置为 "强制 - 指定流速"。
鳍片数 - 边缘数
11（默认）` |正标量。
边的数量。此参数的值必须等于或大于 1。
依赖关系
要使用此参数，请将*参数化*参数设置为 "假设矩形平行鳍"。
鳍片热导率 - 鳍片热导率
237.0 W/(m*K)（默认值）` |正标量。
肋片导热系数。
依赖关系
要使用该参数，请将*参数化*参数设置为 "假设矩形平行翅片"。
高于环境温度的温升向量，T - 外壳温度与环境温度差值向量
[10.0、30.0、50.0、70.0、90.0] K（默认值）` | `正标量向量'。
外壳温度与环境温度之差的数值向量。该参数的值必须为正且严格递增。
依赖关系
要使用该参数，请将参数化*参数设置为 "数据表 "或 "对流和翅片效率表"。
流体流速矢量，v - 流体流速矢量
[0.0，1.0，2.0，3.0] m/s（默认）` | `正标量向量'。
流体流速矢量。该参数的值必须为正且严格递增。
依赖关系
要使用该参数，请将 参数化 设置为 "数据表 "或 "对流和翅片效率表"，并将 对流 设置为 "强制—指定流速"。
相应的环境散热量，Q_TLU1(T) - 环境散热量，相当于外壳温度与环境温度之差
[6.1,23.6,44.5,67.5,92.3]W（默认）` | "正标量向量"。
向环境散热的热量向量，与外壳温度和环境温度的差值相对应。该参数的值与 高于环境温度的温升向量 T 中的温差值相对应。该参数值必须为正值，且严格递增。
依赖关系
要使用该参数，请将*参数化*参数设置为 "数据表"，*对流*参数设置为 "自然"。
相应的环境散热量，Q_TLU2(T, v) 是机壳温度和环境温度与流速之差相应的环境散热量。
[6.1 18.8 22.8 25.7; 23.6 61.1 73.0 81.5; 44.5 106.4 125.9 140.1; 67.5 153.5 180.7 200.3; 92.3 202.1 236.9 262.0] W (默认)|"正标量矩阵"。
与流速值和外壳温度与环境温度之差相对应的环境散热值矩阵。该参数中的值与高于环境温度的温差矢量 T* 中的值相对应。
依赖关系
要使用该参数，请将*参数化*设为 "数据表"，*对流*设为 "强制-指定流速"。
相应的对流传热系数，h_TLU1(T) - 与外壳温度和环境温度之差相对应的对流传热系数
[5.4、7.02、7.98、8.68、9.26] W/(m²*K)（默认值）` | "正标量向量"。
与外壳温度和环境温度差值相对应的对流传热系数值。
依赖关系
要使用该参数，请将 参数化 设置为 "表列对流和翅片效率"，并将 对流 设置为 "自然"。
对应的对流传热系数，h_TLU2(T, v) - 与箱体温度和环境温度及流速差对应的对流传热系数
[5.4 17.86 22.17 25.41; 7.02 19.49 23.8 27.03; 7.97 20.44 24.75 27.99; 8.68 21.15 25.46 28.69; 9.26 21.73 26.04 29.27] W/(m²*K) （默认值） | `正标量矩阵
与外壳和环境温差值及流速值相对应的对流传热系数。
依赖关系
要使用该参数，请将 参数化 设置为 "制表对流和翅片效率"，并将 对流 设置为 "强制 - 指定流速"。
对流传热系数矢量，h - 对流传热系数矢量
[5.0、10.0、15.0、20.0、25.0、30.0] W/(m²*K)（默认值）` | "正标量向量"。
对流换热系数。该参数取决于自然对流造成的温差和强制对流造成的流体速度。该参数的值必须为正且严格递增。
依赖关系
要使用该参数，请将 参数化 设置为 "表列对流和翅片效率"。
相应的翅片效率（百分比），eff_TLU(h) - 与传热系数相对应的翅片效率
[96.97,94.16,91.53,89.08,86.78,84.62]（默认）` | "正标量向量"。
翅片效率系数（单位：%），与对流换热系数相对应。翅片效率系数是翅片的实际散热量与整个表面处于体温时的散热量之比。该值取决于翅片的几何形状和导热系数。
依赖关系
要使用该参数，请将*参数化*参数设置为 "制表对流和鳍片效率"。
总热交换表面积 - 总热交换表面积
0.1171 m²（默认值）* |"正标量"。
总热交换表面积。
依赖关系
要使用该参数，请将*参数化*参数设置为 "制表对流和翅片效率"。
流体属性
要使用该参数组，请将 参数化 设置为 "假设矩形平行翅片"。
流体运动粘度 - 流体运动粘度
1.51e-05 m²/s（默认值）` | "正标量"。
流体的运动粘度。
依赖关系
要使用该参数，请将参数化*参数设置为 "假设矩形平行鳍"。
流体热扩散率 - 流体热扩散率
2.07e-05 m²/s（默认值）` | "正标量"。
流体热扩散率。
依赖关系
要使用该参数，请将*参数化*参数设置为 "假设矩形平行翅片"。
流体热导率 - 流体热导率
0.025 W/(m*K)（默认值）` |"正标量"。
流体热导率。
依赖关系
要使用该参数，请将*参数化*参数设置为 "假设矩形平行翅片"。
流体体积热膨胀系数*是流体的热膨胀系数
0.0033 1/K（默认值）` |"正标量"。
流体热膨胀系数。
依赖关系
要使用该参数，请将 参数化 设置为 "假设矩形平行翅片"。
参考文献
-
Churchill, Stuart W.; Chu, Humbert H.S. _Correlating equations for laminar and turbulent free convection from a vertical plate._International Journal of Heat and Mass Transfer (November 1975)：1323-1329.
-
Teertstra, P., Yovanovich, M.M., and Culham, J.R..Analytical Forced Convection Modeling of Plate Fin Heat Sinks. Proceedings of the 15th IEEE Semi-Therm Symposium (1999): pp.34-41.