本文關(guān)鍵詞：大功率LED路燈燈具的散熱研究與優(yōu)化設(shè)計

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【摘要】：LED路燈照明集綠色照明與智能照明為一身,是未來道路照明的主要方式。在LED路燈的實際應(yīng)用中,燈具散熱一直是亟待解決的技術(shù)難題,其直接影響到路燈的可靠性。本論文從工程傳熱學原理出發(fā),利用COMSOL Multiphysics軟件熱仿真來對大功率LED路燈燈具展開散熱研究并進行優(yōu)化設(shè)計,旨在為現(xiàn)有燈具散熱問題提供解決方案,提高其發(fā)光質(zhì)量,延長其使用壽命,最終真正實現(xiàn)其節(jié)能照明的效用。以實際50 W大功率LED路燈燈具為對象,研究了其散熱的一般物理模型和數(shù)學模型,簡化了燈具的散熱通道,給出了燈具的傳熱熱阻網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)態(tài)溫度表達式。分別通過實驗和仿真兩種方法對其在20℃無風自然對流環(huán)境下的散熱進行了測試與計算,兩種方法得到的結(jié)果都顯示:LED基板溫度約為70℃左右,燈具表面溫度分布不均,燈具整體散熱效果不好,達不到使用要求。采用可靠的仿真方法,全面分析討論了燈具散熱器基體、散熱器翅片以及燈具材料等各因素對燈具散熱的影響能力。特別地,分別對散熱器翅片各尺寸和燈具各部分材料作了正交實驗設(shè)計,得到了相應(yīng)優(yōu)化方案�？傮w上,分析出影響散熱的最主要因素為基體體積大小和散熱器材料。綜合各因素對燈具的散熱影響,建立了50 W大功率LED路燈燈具的散熱優(yōu)化方案,優(yōu)化后的燈具工作最高溫度比原來降低了約30℃。在其基礎(chǔ)上,進一步建立了符合道路照明標準的90 W、120 W、150 W、200 W等大功率LED路燈燈具的綜合散熱優(yōu)化方案。
【關(guān)鍵詞】：大功率LED 工程傳熱學 熱仿真 正交實驗 優(yōu)化設(shè)計
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM923.34
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 課題的背景和意義8-9
• 1.2 大功率LED散熱技術(shù)的研究現(xiàn)狀9-13
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容13-15
• 2 大功率LED路燈燈具的散熱理論研究15-27
• 2.1 工程傳熱學原理15-20
• 2.2 大功率LED路燈燈具的散熱模型20-26
• 2.3 本章小結(jié)26-27
• 3 大功率LED路燈燈具的散熱實驗與仿真研究27-39
• 3.1 燈具的散熱實驗研究27-32
• 3.2 燈具的散熱仿真研究32-37
• 3.3 本章小結(jié)37-39
• 4 大功率LED路燈燈具的散熱優(yōu)化研究39-52
• 4.1 散熱器基體的散熱優(yōu)化研究39-43
• 4.2 散熱器翅片的散熱優(yōu)化研究43-47
• 4.3 燈具材料及其它因素的散熱優(yōu)化研究47-48
• 4.4 多功率LED路燈燈具的綜合散熱優(yōu)化設(shè)計48-51
• 4.5 本章小結(jié)51-52
• 5 總結(jié)與展望52-54
• 5.1 課題研究成果52-53
• 5.2 進一步研究工作53-54
• 致謝54-55
• 參考文獻55-58

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