9 熱設計的基本原理
9.1 傳熱的基本方式
熱量的傳遞有三種基本方式：傳導、對流換熱和輻射換熱，它們可以單獨出現，也可能兩種或三種形式同時出現。但是對于不同的散熱系統，一般只有一種或幾種散熱方式起主導作用，其它方式可以忽略。我們在對系統進行分析時，應根據實際情況進行合理的選取：
（1）對于密閉的系統或自然冷卻系統，一般需要同時考慮以上三種傳熱方式；
（2）對于強迫對流冷卻系統，只需考慮導熱和對流；
（3）對于室外設備，必須考慮太陽輻射因素。
9.1.1 傳導
9.1.2 對流
9.1.3 輻射

9.2 散熱方法的選擇
9.2.1 冷卻方法的選擇
選擇冷卻方法時，主要考慮下列因素：設備的熱流密度、體積功率密度及溫升等。一般地說，熱流密度小于0.08W/cm2，采用自然冷卻方式；熱流密度超過0.08W/cm2， 體積功率密度超過0.18W/cm3，須采用強迫風冷方式。當然，應用上述這個判據是有前提的：一是上述方法是假設熱量均勻分布在整個設備的體積中；二是設備內的熱量能充分地傳到設備表面。
10 散熱風道設計
10.1 風道設計的基本原則
10.1.1 風道設計是熱設計中的重要工作，屬于系統方案階段的工作，風道由機箱（插箱）、單板（元器件）、模塊、進/出風口等組成，依靠結構設計來實現；
10.1.2 根據散熱方式的不同，風道可以分為自然散熱風道和強迫散熱風道，對于使用空調/換熱器的系統，又包括內風道和外風道；
10.1.3 通過風道設計，要達到的目標是：降低系統的壓力損失，保證有足夠的空氣流量通過發熱源；并保證流過關鍵熱源的風速；防止風道中產生空氣回流；防止空氣短路；防止系統中發熱部件（插箱）的相互影響；
10.1.4 在風道設計中，需要注意的方面包括：
（3） 盡量減少系統的壓力損失。要避免風道的驟然擴展和驟然收縮；盡可能采用直通風道，在氣流急劇轉彎的地方，應采用導風板使氣流逐漸轉向；風道中，下游的截面積要大于上游的截面積；強迫風冷中，風機離被冷卻單板的距離最小要大于1 倍的風機厚度，對于吹風，建議大于1U，推薦為2U；對于抽風，建議為1U；風機的進風空間（吹風）和出風空間（抽風）要求不小于1U，建議為2U；PCB 插板的導軌和加強筋，尺寸要盡可能小，底板、屏蔽板、隔熱板、PCB板和電纜的位置應使氣流暢通，不要阻斷或妨礙空氣流動；對于通風的網孔，在滿足EMC 和其它要求的前提下，首先，開孔率要盡可能大，其次，在開孔率相同的情況下，盡可能選當量直徑大的孔；
（4） 風道的選擇。一般插框熱耗在300W 以下時，可以由多個插框組成一個風道，熱耗小的插框位于機柜底部；對于插框熱耗大于500W 時，優先采用獨立的風道，如果經分析沒有問題，也可以兩個插框組成一個風道；對于熱耗大于1000W 的

插框，建議采用獨立的散熱風道；
（5） 風道的密封與隔離。每個風道要求有明確的進、出風口，其余部分應該密封，保證配合間隙小于2mm；對于不同的風道，要求隔離，如自然散熱的風道與強迫風冷的風道，自帶冷卻的模塊與其它的風道等；對于不同的風道之間，還要防止氣流短路，即一個風道的出風成了另一個風道的進風。
（6） 在插箱（子架）中，當有空槽位，需要裝假面板時，應在假面板上裝一塊相同大小的零件來代替原來的PCB 板，且該零件的設計，要能防止流體的短路，不影響插箱（子架）中其它部分的散熱。
（7） 降低風道中的噪聲。在滿足系統散熱要求的前提下，盡可能選用轉速較低的風機；采用風機轉速控制系統；使風機的出風口與結構件的距離加大；去除風機的防護罩，替以警示標識；防止風道中風速較高的地方，存在縫隙。
（8） 在風道設計時，應采用專用的進、出風口，且進、出風口盡量遠離，防止氣流短路。對于可能靠墻安裝的設備，進、出風口不能位于設備后部，或者其后部離墻或其它設備的距離要大于100mm；對于可能并排安裝的設備，進、出風口不能在設備的兩側。一般進風孔設置在機柜（箱）下側或底部，出風口在機柜（箱）上側或頂部，考慮防塵的需要，進風口盡可能避免位于機柜底部；當系統熱耗大時，要避免出風口正對設備正面人員操作的地方；
（9） 風量在系統中盡可能均勻分布，或根據系統情況，集中冷卻發熱部分，但要注意的是：在局部低速區或回流區，不能有發熱量大的器件；對于多風道的系統，要注意風量的匹配，可以采用阻尼網孔。
10.2 常用的散熱風道
見附錄D。

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