由于温度急剧升高，对LED照明灯具的发光效率和寿命产生不可逆转的影响，如温度每升高10℃就会导致光衰5~8%，同时导致使用寿命减半。因此，本文就使用Icepak软件探讨LED照明灯具的散热问题。
　　
　　2 数学物理模型
　　
　　2.1问题描述
　　
　　LED照明灯具的机柜包含34个LED热源（密封在1个腔体内），1块背板，34个翅片，3个风扇，和1个自由开孔。翅片和背板用铝挤压型材，每个风扇质量流量为0.05kg/s，每个热源功率为10W，腔体的传热系数为15W/(m2•K)。根据cae仿真设计目标，当环境温度为20℃时，设备的背板不能超过90℃。完整的LED照明灯具的模型如图1所示。
　　
　　2.2理论基础
　　
　　2.2.1控制方程
　　　　
　　其中，μ—速度；ρ0—参考条件下的密度（T0）；T—温度；p—压力；t—时间；g—重力加速度；βT—体积膨胀系数；f—体积力；Cp—热容；K—导热率；Q—体积热源；0—下标。
　　
　　2.2.2计算假设
　　
　　1）认为空气是不可压缩流体。
　　
　　2）空气进口温度设为环境温度。
　　
　　3）忽略翅片和背板的接触热阻，认为认为二者接触部分的温度相同。
　　
　　4）将热源简化为二维热源，使其紧贴背板，忽略热源与背板之间的接触热阻，认为二者接触部分的温度相同。
　　
　　2.2.3评价指标
　　
　　由于温度升高使元件所受的热应力增大，当热应力超过材料的屈服强度时材料就会失效，致使元件的性能下降。所以本文以系统内**温度作为评价翅片式散热器可靠性的指标：相同条件下，改变**参数，cae软件系统内**温度较低的可靠性较高。
　　
　　2.3边界条件
　　
　　（1）环境属性：环境温度设为20℃，压力是101325N/m2；
　　
　　（2）冷却剂属性：冷却剂是空气，密度是1.225kg/m3；
　　
　　（3）出口温度设为环境温度，为自由开口；流动方向为沿法线方向流出；
　　
　　（4）翅片和背板的材料均为铝挤型材，密度是2800.0kg/m3，比热是900J/kg•k，电导率是205.0W/m•K，传导性是各向同性；
　　
　　（5）机柜为固体壁面；腔体的所有壁面均为光滑固定平面，传热系数是15W/（m2•K）。
　　
　　（6）松弛系数的设置为压力、动量、温度、粘度、质量力，其对应的数值分别为0.3、0.7、1.0、1.0、1.0。
　　
　　2.4网格划分
　　
　　3 结果分析与讨论
　　
　　检查气流，得到雷诺数69197.6，选择cae模型进行计算。
　　
　　图3(a)显示，由于风量影响，靠近风扇一侧的温度明显低于出口处的温度，高温集中于靠近出口区域；图3(b)显示，机柜内Z=0.05m处X-Y面上空气的速度矢量，可以看出机柜内的空气有很大扰动，靠近风扇的扰动大于远离风扇的扰动；图3(c)显示，该截面机柜内的压力分布有明显的区域差异，靠近出口处的压力明显高于风量进口测的压力。
　　
　　背板**温度是52.81℃，小于90℃，所以此时的风量可以冷却这些热源。图4(b)中，局部压力高达250N/m2，对靠近背板的翅片根部造成一定程度的冲击，产生很大噪音，也容易使翅片损坏，所以需要对此模型进行优化。
　　
　　4 总结与展望
　　
　　模拟结果显示，背板的**温度是52.81℃，小于90℃，所以此时的风量可以冷却这些热源。但由于背板的温度和压力分布有些集中，所以下一步可以对模型进行优化。
　　
　　影响LED灯具散热的因素有：结构构件间的热阻，表面对流系数，散热系数，空气热交换，散热主渠道，材料，热传导系数，散热片散热面积，铝基板LED的颗粒分布，散热片形状设计，翅片分布，辐射系数，外部环境等影响因素。在热设计仿真分析中，可以改变散热器翅片间距分布、翅片高宽比、翅片形状、散热器总散热面积等因素，来探讨其对LED灯具散热的影响。

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