笔记本电脑散热量测量课件

热物理量测技术大作业,0808180213杜江泳,0808180242赵磊（主讲人）,0808180234魏林鑫,2011年6月7日,0808180245朱经纬,散热口散热量的测量键盘散热量测量显示器散热量测量底座散热量测量,笔记本电脑散热量测量,散热口散热量的测量,散热口主要是通过内置电风扇来形成受迫对流。因此，散热量的测量可分为下面三个部分：一、风速的测量二、散热口面积的测量三、气流动态温度的测量和采集,风速的测量,利用热线风速仪测量实际风速平均大小。,加野6004热线风速仪1912.5元/个(不含运费),可直接在热线风速仪上读出出口处实际平均风速大小，测量5次取平均值。,散热口面积的测量,利用游标卡尺对出风口的尺寸进行测量。,对十三个相同小孔选五个进行测量，最后取平均值。,利用公式=1515()进行测量。,气流动态温度的测量和采集,利用测量低俗风温度的热电偶测温计和数据采集卡进行温度的测量和记录。利用公式=0=()0其中：/(K)=0.9956+0.000093=1.293273.15/(0+273.15)Vc=hS(T),气流动态温度的测量和采集,一、对于马赫数小于0.2的低速气流，速度引起的温度误差可以忽略。二、气流本身的温度是变动的，导致传感器感受的温度本身是变动的；因此动态测量过程中，传感器的温度并不等于被测温度，其差值即为动态误差。忽略传感器的导热和辐射换热。则传感器的能量平衡方程为Vc=hS(T),气流动态温度的测量和采集,Vc=hS(T)式中：T-流体的温度；-传感器的温度；h-对流换热系数；t-时间坐标；、V、S分别为传感器的密度、体积、比热和表面积。根据数据采集卡记录的数据，对上述方程进行离散，然后利用计算传热学的方法对其进行计算得出T的值,代入公式一即可得到1。,键盘散热量测量,键盘散热主要是通过自然对流，通过一些假设来简化模型：将其看作一个热平板，键盘和其他区域是两中不同的材料，且质地均匀；只通过自然对流进行散热,热表面的顶表面的自然对流经验公式：,Nu=0.541/4（1041/4107）,=,Q=,=Gr=()3；L=，和P分别为平板的表面积和周长(m)；=，普朗克常量；运动粘度(2/)；热扩散系数(2/)；容积扩散系(1)；g重力加速度(m/2)；,只需测得、，所有物性都按膜=()/2查出。其中，g、L为定值；随温度变化很小，约等于0.707；、k随时间变化按线性处理，转化为的单值函数带入简化方程。,测量方案：由于不同的区域温度分布不均匀，将上表面分为n个区域，分别用红外热线仪测中间点温度表征平均温度，然后将笔记本表面材料的物性求出，计算各个区域的散热量，相加求总散热量1。若温度场随时间变化较大，则建立实时动态温度测量系统(利用薄膜热电阻），得到温度-时间曲线，在对时间积分来测量散热量。测量仪器：,红外测温仪、薄膜热电阻（动态测温）、游标卡尺（或直尺）、水银温度计。误差分析：表面温度分布不均匀，用平均温度代替产生误差计算公式中材料的热物性随温度变化，假设为线性关系带来误差红外测温仪测低温，误差较大，受外界环境影响忽略了热辐射,显示器散热量测量,显示器散热同键盘一样也是通过自然对流，只不过可以假设成垂直或倾斜的等温平板。平均努赛尔数的经验公式：,Nu=0.68+0.6701/41+1+0.49291649,109,倾斜的等温平板只需修正一下重力加速度：g=gcos(060),测量方案：在屏幕和外表面上分别均匀的取n个点，用红外测温仪测温取平均值当做表面温度。按查找物性，计算两者散热量之和2。注意：屏幕和外表面的材料不同；两者计算公式中的也不同。测量仪器：红外测温仪，水银温度计。误差分析：与外界温差较小，红外热线仪测量表面温误差较大。,当风扇关闭时，由于夹缝中的空气流动很少，下板可以看作以空气为介质的热传导，空气的热传导率很小，散热量可忽略。,底座的散热量测量,缝隙厚度s的测量：用千分尺测量上平面到桌面的距离1,厚度2,=12,重复5-6次，得平均值s。,将下表面看作等温面，长度六等分、宽度四等分，取中间15个点，测点温，计算平均值作为下表面温度1。,当风扇打开时，可以看作从四方向进风，看作等风速v。,V=2(+),=7.54,可以将其看成两平板间的充分发展层流，其努赛尔数,水力直径,=4=4(+)2(+2),已知空气流速v,空气温度0，壁面温度1。所以：,3=（10）,计算其平均对流传热系数,=,总散热量:=1+2+3,试验成本,加野6004热线风速仪1912.5元/个(不含运费)KIMOVT100S精密型热线风速仪4670元/个(可选方案)安徽华润仪表线缆有限公司WSSP-401-Pt100型热电偶167元/个快速热电偶4-5元/支其余实验仪器均可向院热能实验室借用,实验中的注意事项,热电偶丝不均质影响检查热电偶劣化与使用寿命热电阻和显示仪表的分度号必须一致。为了消除连接导线电阻变化的影响，必须采用三线制接法。不要触摸热线风速仪探头内部传感器部位。不要摔落或重压风速计。否则，将导致风