學術研究
畢業論文
以田口法優化LED車燈散熱系統之研究
姓名 : 陳建宏
指導教授
張榮森
論文摘要
本研究是利用熱管的高導熱特性,應用在機車車燈散熱系統上,並採用田口式直交表實驗計畫法優化,參數設計採用八個合適的設計參數,分別是熱管壓扁厚度、鰭片的數目、鰭片之間距、鰭片之厚度、鰭片之高度、散熱片長度、鰭片上之輻射材質(放射率)、MCPCB尺寸等控制因子,每個因子分別有三個水準做參數設計,調整參數以降低LED車燈中LED之溫度。
選用田口式直交表實驗法的L18(21×37)直交表來設定各組參數值,再利用計算流體力學(Computational Fluid Dynamics, CFD)模擬,求得最後溫度。
初始設計得到T_c溫度為86.17°C,以田口方法之望小特性品質特性分析計算後,得到最佳預測設計因子,以此最佳設計因子以計算流體力學來模擬可得到模擬T_c溫度為76.11°C,LED的溫度明顯有下降,証明此方式可以有效率的改善設計開發流程之時間。
使用其他流體可以進一步降低LED溫度,本研究使用純水取代空氣來當流體與散熱片進行熱交換,求得最佳所需的水量為15公升,此時T_c可以降低至63°C,大大提高了散熱系統的效率。