舰船电子设备的热设计

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1、舰船电子设备的热设计　　在舰船中会使用到大量的电子元器件，所以舰船有效的散热成为了舰船电子元器件正常运转的重要保障。所以本文首先对有关热量传递的方法以及散热的方法进行了分析，并对舰船中电子设备散热模式和结构设计的选择进行了阐述。　　【关键词】舰船电子设备热设计　　随着科学技术和电子技术的快速发展，舰船所具备的功能也越来越多，这就需要在舰船的内部安装大量的电子设备和电子元器件。在使用过程中，这些电子设备和元器件会产生大量的热量，造成温度的升高，当温度过高时会对舰船的正常运转造成一定的影响，所以在进行舰船结构设

2、计时要充分考虑到舰船电子设备的散热设计。散热设计作为舰船结构组成的一个重要部分，为舰船内电子设备和电子元器件的安全可靠性提供着保障、为提高电子设施使用寿命产生重要的意义。　　1传热的基本方式及原理　　1.1热传导　　传导就是两个物体进行接触时，热量不需要传输媒介可以进行直接的传递。热传导的物理本质就是物质微粒借助微观的热运动采取内能的方式在物体接触面面上进行传导。　　在使用热传导进行散热时，为了提高散热效果通常采用以下几点方式：首先在选择导热材料普遍采用一些导热系数比较大来进行导热零件的制作。在众多材料中，

3、金属的导热系数是最大的，其次是非金属类，通过综合考虑金属材料的物理和化学方应，一般情况采用铝型材进行导热零件的制作。其次就是在进行热传导时可以通过增大接触面积提高散热效率。通常空气的导热系数比较小，在进行热传导时物体之间的接触面若出现空气将会对散热造成影响，这主要是因为空气具有隔热的作用，进而造成导热量的降低。所以在进行热传导时要将物体之间的接触进行均匀的压力进行接触，保证接触面将空气尽量的排除同时使接触面达到最大的面积。　　1.2热对流　　对流就是在发热体的周围设置流体媒介，随后发热体产生的热量被这些流动

4、媒介采用流动的方式将热量进行转移的方式。在流动媒介中会出现不同的流动运动原因，所以可以划分为自然和强迫对流量两种。出现自然对流是因为温差原因所产生的，流体所受到的冷热情况不同，会出现冷热受力不同再加上密度的差别从而引发流动媒介的自然运动。而强迫对流则是在轴流分机等机械力的作用下使流体媒介出现运动的现象，进而使流体在发热物体表面产生高速流动，从而增强对流作用。现将两种对流方式的对比见表1所示。　　在使用热对流散热的时候，可以通过以下措施提高散热效果：首先是提高温差，就是将发热体周围对流媒介的温度降低。其次是将

5、散热器的的面积尽可能的增大以此提高散热能力；将散热器的形状做成有利于散热的形状，比如可以做成肋片或者是叉指等形状。最后是提高对流媒介的流动速度，同时在选取散热媒介时尽量选择易散热的物质，能够将更多的热量进行传递。　　1.3热辐射　　热辐射就是热量通过电磁波的方式进行传递。?子设施在出现温度过高时，在设备内的电子震动会引发辐射，每一种物体都能够辐射能量，有的被吸收有的被反射，还有的能够穿透物体进行更远的传播。　　在使用热辐射进行散热时，为了提高散热效果，可以采取以下几点措施：首先是增大散热表面的粗糙度和面积，

6、热辐射会随着粗燥程度和表面面积的加大能散热能力也会随之提高。例如船舰中用于固定计算机的箱体表面就是用无光黑漆制作成的，以便于更好的发挥热辐射作用。其次是提高辐射体和其他物体的温差，也就保证周围媒介温度尽可能的低。　　2散热方式的选选取　　在进行船舰散热方式选取时，首先要考虑的问题就是船舰内部所使用的电子设备体积、功率和密度，所以要根据具体的情况选取散热方式。　　2.1自然散热　　自然散热就是在不借助其他辅助能量的前提下，通过热传导、热对流和热辐射等方法进行热量的传递。采用这种方式散热就要求尽量减少大功率元器

7、件的使用以及将热阻降低到不能降低的程度。　　2.2强迫风冷　　强迫风冷散热方式其关键技术就是要保证气流通道的有效性，保证热量能够按照设计好的通道将热量传递到设备外部，另外需要注意的问题就是避免进风口和出风口太近出现气流短路现象。在强迫风冷方法中产生风源主要有两种方法：一种就是通过轴流风机；另外一种就是尽可能多的在柜体开设通风孔。　　2.3液体散热　　在进行液体散热方式设计时，通常其流程如下：散热方式的确定、散热剂的选取、通过计算确定散热流量和速度、热交换机的选取、确定温差、进行散热流量的二次确定、计算散热参

8、数、面积以及热阻力、泵和电机的选取[3]。一般情况下，首先采用直接液体进行散热的方式，若是要求达不到，可以使用间接的方式。　　受海上环境的影响，为了避免受到潮湿和腐蚀的影响，通常采用密闭设计。而散热时则是通过添加导热板的方式，将热量通过导热板传递到设备外壳上，在将热量传播到设备外部。通常在船舰上采用自然散热和强迫风冷相结合的方式进行设备的散热处理。　　3舰船电子设备的热设计　　3.1元器件热设计　　在进行印制板上