LED灯作为第四代照明光源,具有节能、环保、寿命长、体积小等特点,但是完全取代传统的光源还面临着许多技术难点,其中散热问题是限制LED灯具尤其是大功率LED灯发展的一个重要因素。对LED灯散热器的散热特性进行优化研究,对该绿色光源的推广具有现实意义。大功率LED灯的典型应用场合是用于工矿场地及生产车间的照明,目前这种LED灯大多应用一种翅片呈放射状排列的圆柱型散热器。利用数值模拟研究了圆柱型散热器在大空间自然对流条件下的散热特性,对其散热性能和肋间空气流动状况进行了研究。结果表明,肋片根部空间存在一个空气停滞区,在该区域中空气流速很低,影响了该类型散热器的有效散热面积和散热性能。基于对传统圆柱型散热器缺陷的分析,提出了一种适用于大功率LED灯的棱柱型散热器,并对散热器几何参数对散热特性的影响规律进行了研究。在不改变散热器中心柱的几何参数、肋片数目的情况下,通过改变肋间距f、肋厚d和散热器高度H来研究各参数对散热器散热性能的影响。结果表明,肋间距f较小时,肋间距f的增加能提高散热量,但是超过一定范围后导致肋间空气流速下降,不利于自然对流换热的进行,因而合理选择肋片的间隔尺寸非常必要；对散热器散热性能的影响,肋厚应该是一个很关键的参数。本文在由散热器的制造工艺和强度要求决定的最小肋厚基础上,计算了肋厚的增加对散热的影响,发现热源的结温并没有降低很多,肋片上的温度梯度变化也不明显,说明本文讨论范围内肋厚满足散热要求,散热器设计主要考虑强度决定的肋厚即可。在探讨的四种尺寸的肋片中d=2mm,t=8mm时散热器获得了较好的散热效果；散热器的高度H对其性价比影响比较大,散热器高度H增加,可以增加散热面积,增强散热；但是,当高度增大到一定程度时,对改善散热器的散热效果不再显著,反而会增加体积、重量和经济成本；因此,散热器的高度存在一个较优值,本文对d=2mm, t=8mm棱柱截面的散热器,以高度H为参变量,对散热器单位质量的散热量Q1进行数据拟合,得到了散热量和散热器高度H的关联式,可用于指导该型散热器的选用。在对散热器几何参数进行优化的基础上,将散热器翅片表面粗糙化处理,可以获得更大的散热面积,在几乎不增加金属消耗的前提下进一步提高了散热器的散热性能。搭建了实验平台,设计了测温方案,对传统圆柱型散热器和粗糙化表面棱柱型散热器的散热性能进行了对比实验测试,获得了新型散热器的实测散热性能数据,并验证了数值计算的可靠性。