假设基板尺寸 W = D = 100 mm、翅片厚度 t = 2 mm、根部与周围温度差 ΔT = 50 K。
暂停时,拖动滑块即可即时更新结果。
温度从高温基板向每根翅片尖端衰减,翅片之间流动的空气带走热量。增加翅片数量 N 会提高总散热量 Q。
矩形直翅片(薄壁、上端绝热近似)的翅片 m 系数。h 为对流热传输系数,k 为翅片材料导热系数,t 为翅片厚度:
$$m = \sqrt{\frac{2h}{k\,t}}$$翅片效率。Lc = L + t/2 为修正翅片长度:
$$\eta_f = \frac{\tanh(m\,L_c)}{m\,L_c}$$整体表面效率。N 为翅片数,A_f 为单根翅片表面积,A_total = N·A_f + (A_b − N·t·D):
$$\eta_o = 1 - \frac{N\,A_f}{A_\text{total}}(1 - \eta_f)$$总热传输。T_b 为根部温度,T_∞ 为周围温度:
$$Q = \eta_o\,h\,A_\text{total}\,(T_b - T_\infty)$$m·Lc 越小(k 越大,L 越短)翅片效率越接近 1。增加翅片数量 N 会增加 A_total 和总热传输 Q,但实际应用中还需考虑空气流动。