(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211225390.3 (22)申请日 2022.10.09 (71)申请人 南通智能感知研究院 地址 226009 江苏省南 通市崇川区中央创 新区紫琅 科技城16号楼7楼 (72)发明人 吴亦农　曲晓萍　蒋珍华　陈振宇　 朱海峰　陆腾　王秀飞　吴银旭　 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) F25B 49/00(2006.01) G06F 119/08(2020.01) G06F 113/08(2020.01) (54)发明名称 一种翅片式散热系统的设计方法 (57)摘要 本发明属于散热系统技术领域， 公开了一种 翅片式散 热系统的设计方法包括(1)液冷板与制 冷剂对流换热系数hq的计算， (2)对流温差T1的 计算， (3)导热温差T2的计算， (4)翅片与空气对 流换热系数hz的计算， (5)翅片对流温差T3的计 算， (6)翅片面积Sc确定， (7)当时回路制冷剂流 速ui的计算， (8)循环泵开度k的计算， 本发明提 供的设计方法， 能快速计算出翅片管尺寸， 便于 翅片管选 型， 大大缩短设计、 试验周期。 本发明还 能通过制冷机功率来调节循环泵开度， 从而在保 证液冷循环制冷量这足够的情况下， 最大限度的 减少电量消耗， 使系统适用于供电困难的海上平 台， 延长翅片管寿命， 减少系统运行维护成本， 本 发明的方法可适用于不同外形尺 寸、 散热功率的 相机使用场景。 权利要求书2页 说明书5页 CN 115544686 A 2022.12.30 CN 115544686 A 1.一种翅片式散热系统的设计方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤一， 液冷板与制冷剂对流换热系 数hq的计算： 其中， λ为制冷 剂热导率， d为翅片管内径， Prq为液冷板内强制对流换热普朗特数， 为内强制对 流换热雷诺数， ρ 为制冷剂密度， u为制冷剂流速， μ为制冷剂动力粘度， d为 翅片管内径； 步骤二， 根据步骤一计算得到的液冷板与制冷剂对流换热系数hq计算对流温差T1： 其中， Q为制冷机发热量， Sl为液冷板与制冷剂对流换 热面积； 步骤三， 导热温差T2的计算： 其中， L为液冷板厚度， Sd为液冷板导热面 积， λl为液冷板热导 率； 步骤四， 翅片与空气对流换热系数hz的计算： hz＝C(GrPrz)n， 其中， C取值为0.125， n取 值为1/3， Gr为翅片自然对流格拉晓夫数， g为重力加 速度， α 为体积变化系数， l为翅片管直 径， ν 为制冷剂运动粘度， Prz为翅片自然对流普朗特 数； 步骤五， 根据步骤四计算得到的翅片与空气对流换热系数hz计算翅片对流温差T3： 其中， 翅片面积为Sc； 步骤六， 翅片面积Sc确定： 根据目标温差t≥T1+T2+T3， 计算出翅片面积Sc的范围后根据 实际情况确定翅片面积Sc； 步骤七， 当时回路制冷剂流速ui的计算： 根据步骤六中的中确定的翅片面积Sc， 计算时 回路制冷剂流速ui； 步骤八， 根据七计算得到的回路制冷剂流速ui计算循环泵开度k： 其中， ρ 为制 冷剂密度， l 为翅片管直径， QL为循环泵提供的最大质量 流量。 2.根据权利要求1所述的一种翅片式散热系统 的设计方法， 其特征在于， 所述步骤一中 其中， cp为制冷剂比热容， μ为制冷剂动力粘度， λ为制冷剂热导 率。 3.根据权利要求1所述的一种翅片式散热系统 的设计方法， 其特征在于， 所述步骤四中 其中， g为重力加速度， α为体积变化系数， l为翅片管直径， ν为制冷剂 运动粘度， d为 翅片管内径， λ为制冷剂热导 率。 4.根据权利要求5所述的一种翅片式散热系统的设计方法， 其特 征在于， 所述α ＝1。 5.根据权利要求1所述的一种翅片式散热系统的设计方法， 其特征在于， 所述步骤四 其中， cpa为空气比热容， μa为空气动力粘度， λa为空气导热率。 6.根据权利要求1所述的一种翅片式散热系统 的设计方法， 其特征在于， 所述液冷板选 用铝、 铝合金、 铜、 铜合金中的任意 一种材料。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115544686 A 27.根据权利要求1所述的一种翅片式散热系统 的设计方法， 其特征在于， 所述制冷剂选 用全氟三乙胺或乙二醇水 溶液中的任意 一种。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115544686 A 3