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3 空腔型LED路灯的内部热性能模拟分析
空腔型灯具的特点是LED热量由腔体中间的导热板向四周肋片导热，热量通过腔体内的自然对流（或空气层的纯导热）和热辐射方式向外传递，热量到达灯具外壳表面，再通过对流和热辐射方式散失到大气环境中。针对空腔型LED路灯的特点，结合前期实验获取的数据，本文主要针对空腔内外空气的速度场、温度场以及LED芯片的支承散热板上的温度场分布进行数值模拟，相关计算结果如下。
3.1空腔内空气流动传热分析
空腔内的散热通道为：支承散热板与空腔内空气的自然对流，空腔内空气的流动与传热，空气与灯体上端盖的自然对流。空腔内空气在以自然对流为主要换热方式的同时发生辐射换热，由于辐射过程传递热量较小，不在模拟部分讨论。
空腔内空气在芯片支承散热板的加热下，自发产生自然对流，强化空腔内部的热量传递过程，促进了内部对流。数值模拟采用的参数设定均由参考实验数据与相关经验数据取得，数值计算参考相关工程案例设置安全系数。
相关区域定义与参数设定如图4和表3。
图5为数值模拟结果，空腔型LED路灯新的电驱动安装方式会给空腔内流场带来一定的影响。上图为考虑驱动电源散热时空腔内的空气流场，即实际工作中空腔内温度分布以及流场分布；下图为不考虑驱动电源散热时空腔内空气的流场，即理想情况下空腔内流场分布。
由两者对比可以看到：电源驱动对于空腔内空气流场有着一定的影响，电源驱动产生的热量使得空腔内流场形态发生变形，内部自然对流旋流的数量和范围都发生明显变化，对空腔内部的热量传递产生影响。
3.2空腔外空气流动传热分析
路灯外侧的散热通道为大空间内的自然对流，模拟采用静止的空气进行模拟（即无风等扰流源存在的情况）。
