钢铝复合散热器的对流换热和辐射换热

     实际上，幂指数n对热交换影响很大。因为n越大时，当△T减小，换热量就越少？

     因为幂指数n代表了散热器的热交换能力。n越大，散热器的对流换热量就越大，而辐射换热量就越小。

     这说明什么呢？请解释得再清楚一点。

     理解钢铝复合散热器热交换方式的最简单的方法就是从散热的墙壁开始，散热的墙壁由盘管从内部加热。

     就是墙面辐射板？

     对。

     但是，辐辐射板的热交换方式完全不同。它的换热量只来源于辐射！

     墙面辐射板的热交换只有辐射发生。

     只有当辐射板的表面温度大大超出其他围护表面的表面温度时才发生辐射。散热面把热量传递给其他表面。

     墙面辐射板与其他表面之间的温差越大，辐射的热交换量就越大。

     辐射板也向空气散热呀。

     但不是以辐射方式！辐射换热时空气是完全透明的。

     对于辐射换热空气是透明的，这是什么意思呀？不明白！

     墙面辐射板只与其他的墙壁交换热量，而不是与空气，空气还保持它初始的温度。就像空气不存在一样。

     那么辐射板怎样加热空气呢？

     自然对流。室内空气比墙面辐射板凉，墙面辐射板加热与它接触的空气。

     所以，如果由于某些原因自然循环受到阻碍的话，那么辐射板就不能增加空气的温度了吗？

     确实如此。这就是冬天的时候在酒吧和饭馆的外面所设置的些“蘑菇”状的红外线炉子的功能所在。它们的表面达到很高的温度，然后辐射到人体表面，使之加热，而不是以某种方式作用于空气，那样的话将是一种能能源浪费。如果我们人在室外，总不能把整个世界的空气都加热了以便取暖吧！

     对于一个墙面辐射板，对流换热占总热交换量的百分之多少呢？

     如果墙面辐射板在25～309℃之间，对流换热量的百分比大约是总散热量的30％～40％。很大程度上取决于它的形状，尤其是高度。高度越大，则对流换热量就越大。形状和高度比表面温度对对流换热量的影响大。

     但是辐射换热量居多。

     当然了！辐射换热量与墙面辐射板表面散热量成正比。墙面辐射板散热量越大则辐射换热量越大。对流换热量较低，因为对流只能加热与壁板表面接触的空气。

     想一想，从根本上讲，墙面辐射板的散热就像一组巨大的散热器。有一个简单的公式可以计算散热器所交换的热量吗？

     这就是我要达到的目的。一组散热器换热的方式既对流又辐射，只是与墙面辐射板的百分比相反，对流换热的比例远大于辐射换热，尽管很大程度上取決于它的几何形状，但也有散热器其辐射换热量高于其他的方式。

     可以了解哪些散热器的辐射换热更大。辐射板的散热量可以用与散热器一样的公式计算，幂指数n在1和1.1之间，按高度计算。辐射板的幂指数n值如此之低意味着什么呢？

     如果幂指数n小，可能就意味着辐射换热量比对流换热的大……

     可能是这样。让我们检査一下。取一组和墙面辐射板非常相似的散热器，最好是一组横向安装的散热器，和和一组纵向安装的散热器。

     对。散热器必须够扁平。而且既有纵向也有横向的。

     如果你的理论正确的话，我们应该能发现它的幂指数n够小。实际上，它的横向宽是920mm，幂指数n＝1.14，比墙面辐射板的幂指数n大，但是这些是没有用的，因为散热器并非贴在墙上，它的前面和后面都有空气。

     而纵向安装散热器的幂指数n应该较大。

     确实如此。我在前面跟你讲过，纵向高的墙面辐射板的对流换热能力相当强。散热器也是如此。实际上，相同型号的散热器，其纵向的幂指数是横向型号的差不多一倍，1.27倍左右。

     我们讲的是纵向高度大的散热器，而垂直高度大的墙面辐射板的幂指数n接近1.2。

     那么，钢制管型散热器也应该情同此理喽。

     是的。2柱纵向高的散热器的幂指数范围从1.23～1.3。6柱散热器的幂指数是从1.29～1.3。注意：并不是只有高度才有意义，宽度与高度之比也起作用。

     上面所举的例子很有意思。柱数越多，散热器的对流换热是不是就越大。

     合乎逻辑。高度和宽度相等的情况下，厚度就起决定性作用了。柱数越多，与表面接触的空气就越多，而靠辐射换热的裸露在外面的表面积几乎没变。

     按照空气动力学，多柱散热器有利于对流交换。散热器平均温度高多少，对流的热交换量就增大多少。

     我明白了，散热器的温度越高，对流交换的量就越大。但是原因是什么呢？

     很简单。散热器越热，空气就越容易被加热。热空气比冷空气轻，所以，空气越热就越往上升。

     你要我给你举个例子吗？20℃和和45％相对湿度的1立方空气，重1.2kg。把它加热到35℃，它的重量就减到1.13kg，少了6％。再把它加热到50℃时，它的重量就减到了1.08kg，少了10％。

     所以，与空气接触的表面越热，对流换热则越多。

正是如此。

     这就是为什么铝制散热器的指数会如此之大的原因，高于1.3！因为空气与很大的表面积接触，并且形成了烟卤效应。

     是。但也有其它正好相反的情况。接触面积越大，空气流动的损失也越大。用更简单的话说就是，由于被禁锢在狭窄的间隙里，空气很难上升。钢铝复合散热器就是一个例子。

     空气流动困难的情况下，只有高温才能让空气活动起来。

     对呀。当散热器的温度降低时，热交换量下降。一组低温运行的散热器应该大部分靠辐射来交换热量。其幂指数n应该很低，而不是很高。