什么是水冷散热计算器?
本计算器基于基本传热公式 \(Q = \dot{m} \cdot c \cdot \Delta T\),计算液冷回路能够带走多少热量。它广泛应用于电脑水冷、工业冷水机、激光冷却、发动机冷却水套,以及任何依靠泵送流体带走热能的闭式回路。计算结果以瓦(W)和千瓦(kW)给出。
如何使用
输入冷却液的流量(升/分钟)、冷却液出口与进口之间的温升(\(\Delta T\),单位 °C)、冷却液密度(水 ≈ 1000 kg/m³)以及它的比热容(水 ≈ 4186 J/kg·°C)。工具会先把体积流量换算为质量流量,再乘以比热容和温差,即可得出带走的热量。
公式解析
质量流量 \(\dot{m}\)(kg/s)等于体积流量除以 1000(升→立方米)再除以 60(分钟→秒),然后乘以密度。把 \(\dot{m}\) 乘以比热容 \(c\) 和温差 \(\Delta T\),就得到以瓦为单位的 \(Q\)——也就是流体每秒带走热能的速率。
$$Q = \dot{m} \cdot c \cdot \Delta T$$$$\dot{m} = \frac{\text{flow (L/min)}}{1000 \times 60} \cdot \rho$$流量越大或温升越高,都能带走更多热量。
计算示例
某回路以 2 L/min 的流量循环水,温升为 10 °C。质量流量 =(2 ÷ 1000 ÷ 60)× 1000 = 0.03333 kg/s。
$$\dot{m} = \frac{2}{1000 \times 60} \times 1000 = 0.03333 \ \text{kg/s}$$$$Q = 0.03333 \times 4186 \times 10 \approx \mathbf{1395 \ \text{W} \ (1.4 \ \text{kW})}$$若把流量翻倍到 4 L/min,带走的热量也随之翻倍,约为 2790 W。
常见问题
密度和比热容该取什么值?常温下的纯水:1000 kg/m³ 与 4186 J/kg·°C。水/乙二醇混合液的比热容更低(约 3300–3800 J/kg·°C),密度则略高。
\(\Delta T\) 指的是进口温度还是出口温度?\(\Delta T\) 是温差(出口减进口)——即冷却液流经热源时升高的温度。
如何换算成 BTU/hr?把瓦数结果乘以 3.412 即可。