② 由定性温度tf=0.25（2ts+t1+t2）确定冷却剂的物理参数（cp、μ、Pr等），计算雷诺数

式中，G为通道中的冷却剂单位面积质量流量。③ 换热系数

④ 肋片效率及总效率

式中 l——肋片高度（m）；k——肋片材料的导热系数（W/（m·℃））；δf——肋片厚度（m）；h——冷板的换热系数（W/（m2·℃））。总效率（略去盖板和底板的效率）为

⑤ 传热单元数

⑥ 冷板的表面温度

⑦ 压力损失

⑧ 比较ts≤[ts]和Δp≤[Δp]。如不满足，则需改变冷却剂的流量，重复计算，直至达到要求为止。2、 均温冷板的设计计算确定一个满足设备温升控制要求的冷板，设计时应先确定的参数有：冷板的流通形式（顺流、逆流或交叉流）；根据流体的温度及腐蚀电位，选择合适的冷板材料；根据工作压力和使用环境条件，选择肋片参数，如肋高、肋厚、肋距等。根据电子设备的结构布置形式，预选一个冷板的结构尺寸。具体步骤如下：① 根据预选的冷板结构尺寸，选取肋片参数和其他参数（质量、体积、强度等）、当量直径（de）、单位面积冷板的传热面积（A1）和单位宽度冷板通道的横截面积（A2）等参数。② 取定性温度为t2时冷却剂的物理性质参数。③ 冷却剂的温差。

④ 冷却剂的出口温度t2=t1+Δt⑤ 定性温度tf=0.25（2ts+t1+t2）⑥ 设冷板的宽度为b1，则通道的截面积为Ac=b1A2⑦ 单位面积冷却剂的质量流量

⑧ 雷诺数

⑨ 换热系数

⑩ 肋片效率及总效率

有效度

传热单元数

总面积

冷板的深度

压降

比较A≤[A]、Δp≤[Δp]，若不满足，则重新设定b、D值，计算6～13步，直至符合要求为止。3、非均温冷板的换热计算非均温冷板的热计算比较复杂。通常将冷板划分成微小单元体，根据传热形式，建立热阻平衡方程式，用数值计算方法（有限差分法和有限元法等）或热阻网络法，计算微元体各节点的温度和热流量，得到冷板的温度分布，并采取相应有效的措施，控制冷板的温度。图7是非均温冷板的部分热阻网络图。其中，R10-11、R11-12等为导热热阻，R10-11=（kA）-1，R3-1 0、R5-11、R7-12等是对流热阻，其计算公式为

图7 非均温冷板热阻图R2-3、R4-5、R6-7等为冷却剂热阻

由节点热平衡方程，可以得到各节点的温度及热流量。三、冷板的应用由于冷板的传热性能很好，且体积小，质量轻，在电子设备及高组装密度器件的热设计中得到了广泛的应用，特别在机载、星载电子设备中，冷板的应用更具有明显的优势。IBM3081计算机微处理器的导热模块（TCM）技术中的水冷冷板就是一个很好的应用例子。图8所示为机载发射机两个行波管（TWT）及其电源的冷板冷却模型。肋片采用平直形，具体尺寸根据热源位置采用不同的尺寸。安装行波管（TWT）收集极处的肋片尺寸为 l×δf×s=9.5mm×0.2mm×2.0mm，其他安装电源位置的肋片尺寸为9.5mm×0.2mm×4.2mm。当冷板的进口温度为30℃，空气质量流量为0.089kg/s时，可以散掉大约1kW的热量（空气出口温度低于60℃）。系统总的压力损失约为0.715×103（Pa）。

图8 行波冷却用冷板