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熱工学の基本的な知識
自然対流は電子部品の冷却を計算する際に評価される基準ですが、熱放散の表面積は熱放散の影響に比例する？
自然対流の計算式はQ=h*A(ΔT) ですが、この計算式を見てお分かりの通り、自然対流における重要な要素は放熱の面積にあります。
放熱はその面積が大きいほど効力が上がりますが、限られた一定のスペースでの放熱設計を行う場合、ただフィンの面積を増やせばよいというわけではありません。より多くの放熱面積を割り当てようと単にフィンの数だけを増やすと、放熱のためにフィン自体が放出熱で形成された熱境界層がフィンの両面に出現し、フィンとフィンの間がもともと狭いのに加え、熱境界層を引いた後の空気流路の幅はさらに狭くなります。自然対流用の通路があまりに狭くなりすぎたことで、気体の自然流動はほとんど起こらなくなり、放熱効果は逆に悪化します。従って自然対流のメカニズムでは、放熱面積が多ければ多いほど良いというわけでもはなく、それぞれに異なる条件下での最適値があります。一般的にはシミレーションソフトを用いてパラメータを設定した解析を行い、最適値を求めます。