夏季温室环境下植物生长用LED灯具散热结构的温度分布模型构建与验证

第 39 卷 第 8 期2018 年 8 月发 光 学 报CHINESE JOUNAL OF LUMINESCENCEVol. 39 No. 8Aug ， 2018文章编号 : 1000-7032( 2018) 08-1115-08收稿日期 : 2017-12-05; 修订日期 : 2018-03-24夏季温室环境下植物生长用 LED 灯具散热结构的温度分布模型构建与验证吕北轩1， 陈豫仁2， 熊 峰1*( 1 上海大学机电工程与自动化学院 上海市智能制造及机器人重点实验室 ， 上海 200072;2 上海大学材料科学与工程学院 电子信息材料系 ， 上海 200072)摘要 : 以热传导流入肋片热量与通过空气与肋片间的对流所散出的热量及湿空气凝结所需热量之和相等作为条件 ， 构建了可以实际反映温室环境影响下的植物生长用 LED 灯具散热结构的温度分布模型 。通过实验结合仿真模拟 ， 实现对温室环境的物理仿真模型的建立 ， 并以模型得到了灯具处于最为恶劣的工况下的空气物理参数 。结合具体的空气物理参数以及所构建的数学模型 ， 计算出了悬挂在温室中部 2 5 m 高度处的 150W 植物生长用 LED 灯具在最为恶劣的工况下的散热结构关键节点的温度数值 ， 并运用红外热像仪 ， 对关键温度节点进行了收集 。数据表明 ， 计算值与实验值及仿真值的数值误差均不超过 5%， 验证了模型的正确性 ， 对具体的植物生长用 LED 灯具的散热结构的设计具有积极的指导作用 。关 键 词 : LED 散热 ; 光学器件 ; 温度分布数学模型 ; 温室环境 ; 数值仿真中图分类号 : TN3128 文献标识码 : A DOI: 103788/fgxb201839081115Mathematical Calculation Model and Its Verification forTemperature Distribution of LED Lighting's Heatsinks forPlant Growth in The Summer GreenhouseLYU Bei-xuan1， CHEN Yu-ren2， XIONG Feng1*( 1 Key Laboratory of Manufacturing Intelligent and obotics of Shanghai， School of Mechatronic Engineering and Automation，Shanghai University， Shanghai 200072， China;2 Department of Electronic Information Materials， School of Materials Science and Engineering， Shanghai University， Shanghai 200072， China)* Corresponding Author， E-mail: xfeng staff shu edu cnAbstract: A mathematic model of LED heatsinks in greenhouses was established by the condition thatthe heat conducted into the fin heat equals the total heat from the air convection and the condensation ofwet air The air physical parameters under the worst condition were obtained by the physical simulationmodel of the greenhouse environment established by experiment and simulation After obtaining the spe-cific air physical parameters， combined with the constructed mathematical model， the temperature valuesof the key nodes of a 150 W plant growth LED lamp's heatsink suspended at the height of 25 m in themiddle of the greenhouse were calculated in the worst case The correctness of the model was verified byexperiment and simulation， the data show that the relative error is not more than 5%， thus this has apositive effect for the design of LED lamps' heatsink for greenhouseKey words: LED heat dissipation; optical device; mathematical model of temperature distribution; greenhouse envi-ronment; numerical simulation1116 发 光 学 报 第 39 卷1 引 言在设施农业中 ， 植物生长用 LED 灯常采用大功率瓦数以满足作物所需光合光量子通量密度 ，且为满足作物正常生长 ， 温室往往采用滴灌 、雾培等方式对作物进行栽培 ， 从而造成温室内部温度既高且空气湿度较大 1-2。所以 ， 高功率的植物生长用 LED 灯具需在高湿度及高环境温度且弱对流的环境下长时间进行工作 ， 使用环境较为恶劣 。当前 ， 对于植物生长用 LED 光照的研究集中在 LED 对于特定植物生长的 “光配方 ”及 “智能控制 ”等领域 3-5， 少有文章阐述植物生长用 LED散热方面的研究 ， 植物生长用 LED 灯具的散热多以借鉴现有的通用 LED 照明灯具进行设计 6。但当前散热结构多以模仿改进 、经验设计为主导 ，缺少理论性指导帮助 7， 且散热结构的设计并没有一个公认的统一设计准则 。故此 ， 提出一个可以合理反映散热结构温度分布的计算模型 ， 对设计 LED 灯具散热结构具有积极的意义 。总结相关国内外学者近 5 年内相关研究成果如下 : 国外方面 ， Avram 运用最少材料法根据组合努赛尔数的实验关联式 ， 得到了该型散热结构与散热性能关联的最优模型 ， 进而指导散热结构设计 8。Park 从结构参数的变化对散热片表面努赛尔数及热辐射率的影响作为切入点 ， 得到该类 LED 球泡灯散热片具备最优性能的几何结构参数模型 9。Jeong 提出了一种基于响应面曲面法( SM) 对改进开口的水平翅片散热片的几何形状进行优化的数学模型 10。国内方面 ， 张建新提出了一种基于等效热路法 ， 可以正确表达散热结构热传导与环境热对流共同作用的温度分布计算模型 ， 并通过迭代计算与实验验证了模型的正确性 11。孔亚楠提出了基于闭环主导极点的 LED的功率 -结温模型 ， 并通过 LM-BP 神经网络计算与实验验证了模型的有效性与准确性 12。孙历霞通过提出有效热导率的概念 ， 构建出了 LED 散热结构的温度分布模型 ， 并结合实验验证了该模型的有效性 13。本文以在现代温室内使用的植物生长用LED 灯具的环境特殊性为切入点 ， 通过热传导流入肋片热量与通过空气与肋片间的对流所散出的热量及湿空气凝结所需热量之和相等作为条件 ，分别讨论翅片串接与翅片并接两种情形 ， 以热流传递的连续性作为关联条件 ， 并通过结构基座的温差及翅片顶端的热流为零这一求解条件 ， 推导出了整个散热结构的温度计算求解方程 。同时通过实验验证了所构建的温室的物理仿真模型的正确性 ， 而后通过该仿真模型对温室内的难解空气常数进行求解 ， 对散热模型计算提供了数据支撑 。并以某型植物用 LED 灯具的铝制散热结构作为分析对象 ， 通过实验和仿真与计算模型求解值进行了对比 ， 验证本文所构建的计算模型的正确性 。对实际的 LED 灯具散热结构的设计提出了一种具备一定可操作性的解决方法 。2 湿工况温度分布计算模型对 LED 灯具在湿空气中使用矩形直肋散热结构进行散热的热稳态进行分析 ， 并作出如下假设以便于对关键问题进行分析 :( 1) 散热结构材质各向同性 ， 导热率不随方向发生改变 ， 且水汽的凝结潜热是不变的 ;( 2) 与流经翅片侧面的热量相比 ， 流经翅片最外边的热量忽略不计 ;( 3) 因气流导致的空气压降影响忽略不计 ;( 4) 忽略辐射散热效应 ;( 5) 翅片内部自身没有热源 ;( 6) 流入与流出翅片的热量与翅片与环境温度的温差呈正比 。21 散热结构热流 -温度分布模型图 1 给出了矩形截面的直翅肋片的典型结构 ， 其中 x = t 顶端 ， x = b 底部 ， 以顶部向着底端的方向为 x 轴正方向 。LED 灯具在通过矩形直肋散热结构与湿空气进行换热 ， 同时存在着换热与传质过程 。通过对流带走翅片所含部分热能 。所以根据傅里叶热传导 、牛顿冷却公式及文献 14得到 :( q + dq) + 2( H + ) h( Ta T) +2( H + ) hDifg( a ) dx q = 0，( 1)式中 q 为散热结构所需耗散的热功率 ， 单位为 W;h 为对流换热系数 ， 单位为 W/( m2K) ; T 为积分微元处的温度 ， 单位为 K; Ta为散热结构所处的环境温度 ， 单位为 K; hD为传质系数 ， 单位为 kg/( m2s) ; ifg为水汽凝结潜热 ， 单位为 J/kg; a为环境空气湿度比 ， 单位为 kgw/kga; 为翅片表面的空气湿度比 。第 8 期 吕北轩 ， 等 : 夏季温室环境下植物生长用 LED 灯具散热结构的温度分布模型构建与验证 1117H啄x=b x=tx=0Ldx图 1 典型矩形截面直翅肋片Fig1 Typical cross section of rectangular straight fins进一步得到 :kHdTdxdTd xdx = 2h( H + ) ( T Ta) dx +2( H + ) hDifg( a) dx， ( 2)其中文献 15 给出 ， 由刘易斯数定义所得到的自然对流条件下的湿空气的对流换热系数 h 与传质系数 hD之间的关系为 :hhD= cpLe0 48= cp( )D0 48， ( 3)式中 为热扩散系数 ， 单位为 m2/s; D 为水蒸气在空气中的热扩散率 ， 单位为 m2/s。因为 H， 故根据前面假设 ， 将式 ( 2) 化简 ， 得到沿着翅片纵向的两点间的温差微分方程为 :d2dx2 m2 + ( a) = 0， ( 4)其中 m 为散热结构的肋片参数 ， N 为通过化简得到的考虑湿空气物性的常数 ， 它们的定义如下 :m =2hk槡， ( 5)N =ifgcpLe0 48， ( 6)对式 ( 6) 求微分 ， 得到 : = N( a) + C1emx+ C2emx，( 7)对式 ( 7) 中 x 求微分 ， 有 :ddx= m C1emx C2emx， ( 8)由边界条件可知 ， 结构基座的温差 b为 : ( x =b)=b，在翅片顶端的热流为 : q( x =0)=0。所以有ddxx =0=0。故此 ， 本微分方程可以翅片上任意一点的温差与热流作为初始数据进行求解 。如果以翅片基座为例 ， 则初始条件为 : ( x = b)= b及 q( x = b)= qb， 结合式 ( 7) 与傅里叶公式 ， 得到 :emxemx N( a)kAmemH kAmemH 0C1C21=bq b， ( 9)考虑到翅片截面积 A =L， 则通过方程组 ( 9) 进行求解 ， 有C1=kLm b+N( a) e mH+qbe mH2kLm及 C2=kLm b+N( a) emHqbemH2kLm。然后将 C1与 C2代回式 ( 9) 中 ， 则有 :( x) =em( Hx)+ em( Hx) 2b1kLmem( Hx) em( Hx) 2qb+N( a)kLmem( Hx)+ em( Hx)2 N( a) ， ( 10)经过化简 ， 翅片上任意一点的温差可写为 :( x) = cosh( m( H x) ) b1kLmsinh( m( H x ) ) qb+1kLmcosh( m( H x) ) 1 N( a) ，( 11)对式 ( 11) 两边求微分后代入傅里叶方程中 ， 得到 :q( x) = kLddx= kLmsinh( m( H x) ) b+ cosh( m( H x) ) qb sinh( m( H x) ) N( a) ， ( 12)注意到 x = 0 时 ， ( x =0 )= t及 q( x =0 )= qt， 则翅片顶端的温度与热流为 :( x = 0) = t= cosh( mH) b1kLmsinh( mH ) qb+1kLmcosh( mH) 1N( a)q( x = 0) = qt= kLmsinh( mH) b+ cosh( mH) qb sinh( mH) N( a)，( 13)由此可以得到翅片底部与顶部的温度 -热流关联公式如下 :tq t= bq b+ D， ( 14)1118 发 光 学 报 第 39 卷其中 =cosh( mH) 1kLmsinh( mH) kLmsinh( mH) cosh( mH)， D =1kHmcosh( ml) 1 N( a) sinh( ml) N( a)。22 翅片串联图 2 为 n 个翅片首尾相连的简化模型 ， 这里角标 t 表示着翅片的顶部 ， b 表示着翅片的底部 。热流从翅片 n 流向翅片 1。由于热流传递的连续性 ， 对于翅片 1 与翅片 2， 可以知道 :t2q t2=b1q b1 ( 15)兹tn=兹bn-1兹b2qbn-1qb2兹bnqtnqbn翅片n翅片 2qt2 qb1兹t2=兹b1翅片 1qt1兹t1图 2 n 个翅片相连的简化模型Fig2 Simplified model of fins in cascade另外 ， 由式 ( 11) 可知 ， 对于翅片 1 有 :t1q t1= 1b1q b1+ D1， ( 16)同理对于翅片 2 有 :t2q t2= 2b2q b2+ D2， ( 17)由式 ( 15) 的已知条件可知 :b1q b1=t2q t2= 2b2q b2+ D2， ( 18)进一步可以得到 :t1q t1= 1b1q b1+ D1=1t2q t2+ D1= 12b2q b2+ 1D2+ D1，( 19)由此 ， 可以延展至 n 个翅片相连 ， 最后构建出翅片n 底部与翅片 1 顶部的温度 -热流关联公式 :t1q t1= 123nbnqb n+ 12n1Dn+ + 12D3+ 1D2+ D1=bnqb n+ D， ( 20)其中 : =12n， D = 12n 1Dn+12D3+1D2+ D1。23 翅片并联图 3 表示翅片 m 与 n 个尺寸相同的翅片相连的情形 。由于热流传递的连续性 ， 可以得到条件 : ta=b1= b2= = bn及 qta= qb1+ qb2+ +qbn。因这 n 个翅片的尺寸相同 ， 故可视为传热能力相同 ， 因而得到 :ta1nqta=1 001ntaq ta=b1q b1，( 21)对于翅片 a 与翅片 1 有taq ta= abaq ba+ Da， ( 22)t1q t1= 1b1q b1+ D1， ( 23)由此有 :t1q t1= 11 001nabaq ba+11 001nDa+ D1 ( 24)mn12图 3 一个翅片与 n 个翅片相连Fig3 Simplified model of fins in cluster3 温室内微气候变化规律我们在位于上海市松江区占地为 8 m 16 m的温室进行了相关实验 ， 具体尺寸如图 4 所示 。第 8 期 吕北轩 ， 等 : 夏季温室环境下植物生长用 LED 灯具散热结构的温度分布模型构建与验证 11195.2m4.2m8 m16 m作物图 4 温室概图及相关尺寸Fig4 Greenhouse overview and related dimensions31 温室温度 、湿度 、风速实际与仿真验证对 2017 年 7 月 7 日雷阵雨天气下的温室进行数据收集 ， 运用温度 、相对湿度采集仪在离地面2 5 m 的温室中进行布置 ， 在数据采集过程中( 700至 20 00) ， 温室处于开窗通风状态 。并且结合当地当天的气象数据 ， 运用 COMSOL Mul-tiphysics 53 通过传热 、空气中的水分输送及流体湍流构建出温室内的多物理场的耦合 ， 建立了温室的仿真模型 。由图 5 与图 6 可见 ， 温度与相对湿度的仿真值与实测值的变化趋势基本一致 。对比两者间的差值 ， 可知温室内温度的实测值与仿真值的最大温差仅为 136 ， 最大相对误差为 4 58%; 温室内相对湿度的实测值与仿真值之间的最大差值为299:00Time(HH:MM)T/2830313233343536377:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00Ambient temperatureTemperature in the greenhouse by simulationMeasured temperature in the greenhouse图 5 温室内温度的实测值与仿真值Fig 5 Measured and simulated values of temperature ingreenhouse9:00Time(HH:MM)Relativehumidity/%0.50.60.70.80.97:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00Ambient temperatureRelative humidity in the greenhouse by simulationMeasured relative humidity in the greenhouse图 6 温室内相对湿度的实测值与仿真值Fig 6 Measured and simulated values of relative humidity ingreenhouse32%， 最大相对误差为 4 3%。由此表明 ， 所建的温室仿真模型的精度较高 ， 可以较为全面地反映温室的实际情况 。32 温室内灯具安装位置的自然对流环境分析由格拉晓夫数的定义式知 :Gr =gL3T2， ( 25)文献 16 中给出了 KGr数在 3 1092 1010范围内的努塞尔数的计算公式 :Nu = 00292 ( GrPr)0 39， ( 26)由努赛尔数的定义式知 :Nu =hLk， ( 27)根据所建立的温室仿真模型 ， 以 14 00 作为时间节点 ， 此时温室内 ， 在灯具安装位置达到当天的最高温度 36 ， 相对湿度为 85%， 属于植物生长用LED 灯当天工况最为恶劣的情况 。取特征长度 L为 3 m( 从作物顶部至温室顶部的距离 ) ， 并在COMSOL 中得到了湿空气的相关物理参数 ， 如表1 所示 。然后根据公式 ( 25) 、( 26) 及 ( 27) 计算得到此时温室内的对流换热系数为 1 85 W/( m2K) ，以该物理量表征温室内自然对流情况 。表 1 湿空气物理参数及其他相关参数Tab1 Wet air physical parameters and other relevant parameters符号 意义 数值 单位 湿空气运动粘度 1676 105m2/s 湿空气体积膨胀系数 3235 1031/KPr 湿空气普朗特数 0698 7 1k 湿空气导热系数 0027 8 W/( mK)T 温室内上下参考面间温差 3238 KL 特征长度 3 m1120 发 光 学 报 第 39 卷4 植物生长用 LED 灯具散热结构图 7 为该型 LED 植物补光灯及其散热结构的示意图 。为了达到给定面积下的光合光量子通量密度 ， 需将红蓝比设为 4 1， 由 150 颗 1 W LED芯片构成的 LED 植物补光灯安装在温室内距离地面 25 m 高的位置 。45842418605590.52914356 108711121413图 7 LED 植物补光灯及其散热结构Fig7 LED lamp for plant growth and its heatsink5 验证分析51 实验与仿真我们在对当天温室数据进行采集的同时 ， 也进行了实际灯具的使用实验 ， 并通过红外热像仪对使用过程中的关键温度节点进行了数据采集 。此外 ， 运用 ANSYS Icepak 对处于温室环境内环境温度为 36 、相对湿度为 85% 的 LED 灯具进行仿真 ， 以 LED 芯片转换效率为 20% 计算 ， 相关的结构组件及其热性能如表 2 所示 。表 2 主要部件材料及热性能参数Tab2 Main component's materials and thermal performance parameters元件 材质 密度 /( kgm3) 导热率 /( Wm1K1) 比热容 /( Jkg1K1)散热结构挡板6063 铝合金 2 690 202 900LED 芯片 半导体材料 6 150 130 417PCB 金属基覆铜板 1 250 035 1 300反光罩 聚碳酸酯 1 200 019 1 172密封橡胶 聚四氟乙烯 2 200 024 960压盖 304 不锈钢 7 930 163 50052 结果分析LED 芯片产生的热功耗 ， 通过如图 7 所示的“1-2-3”、“1-2-4-5”、“1-2-4-6-7”、“1-2-4-6-8”、“1-9-10”、“1-9-11-12-13”及 “1-9-11-12-14”这 7条热路 ， 通过散热结构将热量导出到环境中 。因该型散热片呈典型的对称结构 ， 故仅对 6 个翅片组的图 8 仿真所得到的散热结构各个节点的温度分布Fig8 Temperature distribution and each node of heatsink by simulation第 8 期 吕北轩 ， 等 : 夏季温室环境下植物生长用 LED 灯具散热结构的温度分布模型构建与验证 1121一组进行分析以减少计算量 。由热像仪测得散热结构底部的温度为 704 ， 故而可知散热结构底部与环境温度的温差为 34 4 ， 为计算简便取b=345 。而后以底部温差 b=34 5 及翅片末端的热流 q =0 作为求解条件 ， 进而解得散热结构各个关键节点的温度 。运用 MATLAB 对本文所构建的数学模型进行数值求解 ， 对仿真与实验对散热结构关键节点的温度值进行对比 ， 具体数值如表 3 所示 。图 8为通过 ANSYS Icepak 的 “Surface-Probe”命令得到的散热结构温度分布云图及关键节点温度 。通过表 3 和图 8 可知 ， 计算值与实验值及仿真值的相对误差均在 5% 以内 ， 验证了本文所构建数学模型的正确性 。表 3 散热结构上各点温度Tab3 Temperature of the each node of heatsink节点 实验值 / 计算值 / 与实验的相对误差 仿真值 / 与仿真的相对误差A 702 69225 1 139% 69495 1 039%B 691 68413 6 099% 68782 7 054%C 685 67624 1 128% 68395 3 113%D 683 67326 4 143% 68023 8 103%E 681 65812 6 336% 67792 3 292%F 679 67213 5 101% 67611 7 059%G 681 65763 2 343% 67555 8 265%H 682 65423 4 407% 67516 9 310%I 689 67236 6 241% 68439 4 176%J 681 65213 1 424% 67911 5 397%K 682 66562 4 240% 67986 6 209%L 681 66325 9 261% 67773 8 214%M 681 65235 7 421% 67758 3 372%N 68 65312 2 395% 67714 7 355%6 结 论本文以热传导流入肋片热量与通过空气与肋片间的对流所散出的热量及湿空气凝结所需热量之和相等作为条件 ， 从翅片散热结构的两种基本连接形式 ， 构建出了考虑环境湿度影响的散热结构温度分布计算模型 。通过使用当地气象数据 ， 结合实验数据验证 ， 使用 COMSOL 构建出了能较好地反映实际温室情况的物理仿真模型 。并通过该模型 ，得到了植物生长用 LED 工况最为恶劣情况下的环境空气物理常数 ， 并以此作为后续的验证分析数据支撑 。通过 MATLAB 结合前期构建的数学模型及仿真所得到的温室内的空气数据 ， 计算出散热结构关键节点的温度数值 ， 并与相关的实验及模拟仿真结果进行了对比 ， 其相对误差均不超过 5%， 以此验证了本文所构建的温度分布模型的正确性 。参 考 文 献 : 1 SCHUBET E F， KIM JK Solid-state light sources getting smart J Science， 2005， 308( 5726) : 1274-1278 2 KWAG D S， SO S H， BAEK S M Study on thermal and structural stability of high power light-emitting diode lighting sys-tem J J Nanosci Nanotechnol ， 2014， 14( 5) : 3564-3568 3 朱舟 ， 应盛盛 ， 胡洪钧 ， 等 LED 植物光源阵列光照分布及均匀性研究 J 浙江农业学报 ， 2015， 27( 8) :1489-1493ZHU Z， YING S S， HU H J， et al Study on illumination distribution and uniformity for LED plant light source array1122 发 光 学 报 第 39 卷 J Acta Agricult Zhejiangensis， 2015， 27( 8) : 1489-1493 ( in Chinese) 4 刘彤 ， 刘雯 ， 马建设 可调红蓝光子比例的 LED 植物光源配光设计方法 J 农业工程学报 ， 2014， 30( 1) :154-159LIU T， LIU W， MA J S， et al Distribution design method for LED plant light source with tunable ratio of red/blue pho-tons J Trans Chin Soc Agricult Eng ， 2014， 30( 1) : 154-159 ( in Chinese) 5 徐秀知 ， 王淑凡 ， 王巍 ， 等 全数字智能 LED 植物补光灯控制系统 J 天津工业大学学报 ， 2012， 31( 4) : 57-60XU X Z， WANG S F， WANG W， et al All-digital intelligent control system of LED plant light supplement lamp J J Tianjin Polytech Univ ， 2012， 31( 4) : 57-60 ( in Chinese) 6 刘晓英 ， 焦学磊 ， 要旭阳 ， 等 水冷式植物工厂 LED 面光源及散热系统的研制与测试 J 农业工程学报 ， 2015，31( 17) : 244-247LIU X Y， JIAO X L， YAO X Y， et al Design and test of LED surface light source used in plant factory with water-cool-ing system J Trans Chin Soc Agricult Eng ， 2015， 31( 17) : 244-247 ( in Chinese) 7 陈杰 室内照明用 LED 灯具散热建模仿真及散热优化设计应用研究 D 厦门 : 厦门大学 ， 2014: 9-10CHEN J Thermal Modeling Simulation and Application esearch on Thermal Optimization Design of Indoor Lighting LEDLamps D Xiamen: Xiamen University， 2014: 9-10 ( in Chinese) 8 YU S H， LEE K S， YOOK S J Optimum design of a radial heat sink under natural convection J Int J Heat MassTransfer， 2011， 54( 11) : 2499-2505 9 MIN W J， JEON S W， KIM Y Optimal thermal design of a horizontal fin heat sink with a modified-opening model mount-ed on an LED module J Appl Therm Eng ， 2015， 91: 105-115 10 SUN L， ZHU J， WONG H Simulation and evaluation of the peak temperature in LED light bulb heatsink J Microelec-tron eliab ， 2015， 61: 140-144 11 张建新 ， 牛萍娟 ， 李红月 ， 等 基于等效热路法的 LED 阵列散热性能研究 J 发光学报 ， 2013， 34( 4) : 516-522ZHANG J X， NIU P J， LI H Y， et al Study on the heat dissipation performance of LED array using thermal circuitmethod J Chin J Lumin ， 2013， 34( 4) : 516-522 ( in Chinese) 12 孔亚楠 大功率 LED 结温预测模型的研究 D 秦皇岛 : 燕山大学 ， 2015: 13-56KONG Y N Study on Prediction Model of High Power LED's Junction Temperature D Qinhuangdao: Yanshan Universi-ty， 2015: 13-56 ( in Chinese) 13 王忠锋 ， 黄伟玲 ， 白金强 大功率 LED 灯具散热的优化设计 J 照明工程学报 ， 2014， 25( 3) : 84-88WANG Z F， HUANG W L， BAI J Q Heat dissipation optimal design for high power LED luminaire J China IlluminEng J ， 2014， 25( 3) : 84-88 ( in Chinese) 14 SHAQAWY M H， ZUBAI S M Efficiency and optimization of a straight rectangular fin with combined heat and masstransfer J Heat Transfer Eng ， 2008， 29( 12) : 1018-1026 15 KUEHN T H， AMSEY J W， THELKELD J L Thermal Environmental Engineering M Upper Saddle iver: Pren-tice-Hall Inc ， 1998: 243-261 16 杨世铭 ， 陶文铨 传热学 M 北京 : 高等教育出版社 ， 1998: 183-186YANG S M， TAO W Q Heat Transfer M Beijing: Higher Education Press， 1998: 183-186 ( in Chinese)吕北轩 ( 1990 ) ， 男 ， 辽宁朝阳人 ，硕士研究生 ， 2012 年于上海电机学院获得学士学位 ， 主要从事机械设计理论及 LED 散热技术方面的研究 。E-mail: shurobots126 com熊峰 ( 1974 ) ， 男 ， 重庆人 ， 博士 ， 副研究员 ， 硕士生导师 ， 2001 年于重庆大学获得博士学位 ， 主要从事智能制造技术及 LED 照明系统的研究 。E-ma