2024年5月7日发(作者：万秋荷)

传热效率计算

有一发热体发热峰值功率为4000W，平均值为3000W左右，需用水冷散热，可提供

稳定的25度冷水，该发热体发热面积为127mm*137mm，要求发热体表面（与水冷头接

触面）温度能控制在50度以下，现需要计算如下内容：

1、 所提供的冷水的流量和流速

2、 水冷头底板厚度

3、 水冷头内部与水接触面积

4、 如果采用紫铜或铝合金加工，在同等条件下的散热效率差异。

5、 水管宜用多粗的？

解： 这里缺少条件，先假设发热体工作时间为 1 小时。

1．.冷水的流量: Q=C*M*(T2-T1)

Q

4000W*3600S

C(T2T1)

=

4200J/kg

℃

.(50

℃

25

℃

)

=137.14 kg

M

2．流速：设计水管内径为：φ15mm

Q=V*S

Q

137.14/1000t*1t/m

3



2

S

3.14*0.0075*0.0075m*3600秒

=0.216m/秒 S=

3．水冷头底板厚度 取5mm.

4. 水冷头内部与水接触面积:

因为发热体发热面积为127mm*137mm，所以取冷水头底内尺寸为

127mm*137mm. 计算内高度为:

137.14kg*1000g/m

3

127*137mm

h==7.88 mm

5. 紫铜和铝合金的导热系数不同，紫铜的导热系数为λ=393W/（m·k），铝合金的导

热系数为λ=123 W/（m·k）在同等条件下紫铜比铝合金的散热效率高。

t

根据导热的计算：Q=λ*A*





公式可以计算出在同等条件下紫铜比铝合金的散出

的热量多。

6. 水管宜用多粗的？

设计水管内径为：φ15mm

2024年5月7日发(作者：万秋荷)

传热效率计算

有一发热体发热峰值功率为4000W，平均值为3000W左右，需用水冷散热，可提供

稳定的25度冷水，该发热体发热面积为127mm*137mm，要求发热体表面（与水冷头接

触面）温度能控制在50度以下，现需要计算如下内容：

1、 所提供的冷水的流量和流速

2、 水冷头底板厚度

3、 水冷头内部与水接触面积

4、 如果采用紫铜或铝合金加工，在同等条件下的散热效率差异。

5、 水管宜用多粗的？

解： 这里缺少条件，先假设发热体工作时间为 1 小时。

1．.冷水的流量: Q=C*M*(T2-T1)

Q

4000W*3600S

C(T2T1)

=

4200J/kg

℃

.(50

℃

25

℃

)

=137.14 kg

M

2．流速：设计水管内径为：φ15mm

Q=V*S

Q

137.14/1000t*1t/m

3



2

S

3.14*0.0075*0.0075m*3600秒

=0.216m/秒 S=

3．水冷头底板厚度 取5mm.

4. 水冷头内部与水接触面积:

因为发热体发热面积为127mm*137mm，所以取冷水头底内尺寸为

127mm*137mm. 计算内高度为:

137.14kg*1000g/m

3

127*137mm

h==7.88 mm

5. 紫铜和铝合金的导热系数不同，紫铜的导热系数为λ=393W/（m·k），铝合金的导

热系数为λ=123 W/（m·k）在同等条件下紫铜比铝合金的散热效率高。

t

根据导热的计算：Q=λ*A*





公式可以计算出在同等条件下紫铜比铝合金的散出

的热量多。

6. 水管宜用多粗的？

设计水管内径为：φ15mm