什么是热电阻-热电阻-定义

热阻是一种热特性,是对物体或材料抵抗热流的温差的测量。热电阻率

热电阻-热电阻率

热阻-定义-类比在工程学中,另一个非常重要的概念经常被用到。因为有一个类比之间的扩散的热量电荷,工程师经常使用热阻(即对导热的热阻)来计算通过材料的传热。w88优德备用网址 微博热阻是热导率的倒数。正如电阻与电的传导有关一样,热电阻也可能与热的传导有关。

考虑一个厚度为L,平均导热系数为k的平面壁,壁的两个表面保持恒温T1和T2。对于一维通过壁的稳态热传导,我们有T(x)然后傅立叶定律热传导因为墙体可以表示为:

热阻的傅里叶定律

热阻的定义

热阻是一种热特性,是对物体或材料抵抗热流的温度差的测量。平面壁面内传导的热阻定义为:

热阻-定义

因为热阻可用于各种工程分支,我们定义:

  • 绝对的热阻,Rt,其单位为[K/W]。绝对热阻是特定部件的一种特性,它具有确定的几何形状(厚度L、面积a和形状)。例如,定义好的热交换器的特性。只需要一个温差就可以解决热量传递问题。w88优德备用网址 微博
  • 特定的热阻或比热电阻率,Rλ,其单位为[(K·m)/W]。比热是一个物质常数。需要用材料厚度和温差来解决传热问题。w88优德备用网址 微博
  • 热阻。r值(隔热系数)是对热阻的量度。r值越高,绝缘效果越好。保温有单位[(m2.K)/W],单位为SI或[(ft .K)/W2·°F·hr)/Btu]为英制单位。它是材料单位面积的热阻。r值取决于绝缘的类型、厚度和密度。需要一个面积和一个温度差来求解热量传递。w88优德备用网址 微博

电阻比拟

上面的热流方程是类似的关系电流I表示为:

电阻比拟

在哪里Re= L /σe一个是电阻和V吗1- - - - - - V2电压差是通过电阻(σe为导电性)。这两个方程之间的相似之处是显而易见的。通过一层的传热速率对应于w88优德备用网址 微博电流,即热阻对应电阻,温度差对应层间电压差。温差是热流的势能或驱动函数,导致傅里叶方程用类似于电路理论中的欧姆定律的形式写出来。

耐热性-复合墙体电路表示提供了一种有用的方法工具用于概念化和量化传热问题。w88优德备用网址 微博这个类比也可以用于热阻表面对热的对流。需要注意的是,当对流换热系数很大(h→∞)时,对流阻力为零,w88优德备用网址 微博表面温度接近本体温度。在实践中,这种情况是在发生强烈沸腾和凝结的表面出现的。

热量通过w88优德备用网址 微博复合墙可以从这些阻力计算出来。两个表面之间的稳定传热速率等于两个表面w88优德备用网址 微博之间的温度差除以总热阻。

热阻方程

对流面条件下的平面壁面等效热电路如图所示。

接触热电阻-接触热导

接触热电阻-接触热导在热工优德app学中接触热导[W/m]2同意)接触热电阻[m]2同意/ W]表示两个固体之间的热传导。当组件用螺栓或其他方式压在一起时,还需要了解此类接头的热性能。在这些复合系统中温度下降通过材料之间的界面可能是可观的。这个温度下降的特征是接触热导系数,hc导热系数是表示两个接触物体之间导热能力的一种性质。虽然大量的数据库存在的大块材料的热性能,类似的数据库压触没有。

这个性质的反义词叫做热接触电阻

接触电阻取决于表面粗糙度在很大程度上。将两个表面保持在一起的压力也会影响接触电阻。热接触电阻随表面粗糙度的减小和界面压力的增大而减小。这是由于事实接触表面随着接触压力的增大,两体之间的距离也增大。当两个这样的表面相互挤压时,峰会形成良好的物质接触,但会形成谷充满空气的空隙。由于空气的导热性很低,这些充满了空气的空隙起着绝缘的作用。有限的数量和尺寸的接触点导致实际接触面积明显小于表观接触面积。对于放置在真空中的金属复合材料,通过接触点导热是主要的传热方式,其接触电阻一般大于复合材料存在空气或其他流体时的接触电阻。w88优德备用网址 微博此外,热接触电阻是重要的,对于金属等良好的热导体可能占主导地位,但对于绝缘体等不良的热导体可能被忽略。

例如:

  • 热接触电导对于表面粗糙度为10 μm的铝板,将其置于空气中,界面压力为1大气压时为hc= 3640 W / m2。K
  • 热接触电导对于表面粗糙度为10 μm的铝板置于氦中,界面压力为1 atm时,界面压力为hc= 9520 W / m2。K
  • 热接触电导表面粗糙度为2.5 μm的不锈钢板在空气中放置时,界面压力为1 MPa,界面压力约为hc= 3000 W / m2。K

热接触电阻可以通过应用一种叫做a的导热液体来最小化热油CPU油脂在它们相互压在一起之前。导热硅脂的主要作用是消除界面区域的空气间隙或空隙(作为热绝缘体),从而使热传递最大化。w88优德备用网址 微博间隙材料的导热系数和压力是影响其接触电导的两个特性。

特别参考:Madhusudana, Chakravarti V.,接触热导。施普林格国际出版,2014。ISBN: 978-3-319-01276-6。

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参见:

热传导

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