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基于Flow Simulation的LED照明灯具基于辐射散热的简化研究实验

时间:2015-08-06 09:34来源:未知 作者: 点击:

1. 引言

LED以其低功耗,长寿命和高亮度等特点备受瞩目,正逐渐替代白炽灯和荧光管而成为第三代照明方式。各主要科技大国已经将LED照明项目纳入其发展规划。但LED要真正成为主流照明体,光学和散热问题必须解决。目前LED灯具的光效率大概为60lm/W,和普通T5系列的节能灯差不多,少数能达到85~90lm/W,离真正意义上的节能还有很长的路。用于LED发光的能量只占输入能量的15%左右,其余85%以热能的方式散发,由于LED体积小,内部集成度高造成发热量集中,若外部散热条件不好,必然会使节温上升,产生色温漂移、加速芯片老化,缩短产品寿命。因此,散热成为影响LED产品寿命及可靠性最关键的因素。

在考虑LED散热问题时,主要有两个途径:首先,LED向散热器的热传导过程;其次,散热器在LED传热时达到稳态时向外界的散热过程——对流与辐射。本文利用商业CFD软件SolidWorks Flow Simulation对某型灯具设计进行简化模拟分析,一改之前的模型样机测试,降低开发成本和风险的同时,大大缩短了模型样机制作的漫长周期,实现CAD与CAE的有机结合。

2. 原始模型的建立与分析

CFD软件与SolidWorks 3D软件之间是无缝连接,因此可以直接在SolidWorks中建立散热模型。LED模型参数如表一:

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表一 LED 模型参数

散热外壳参数(表二):

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表二 散热外壳结构参数

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