热传导
热传导,是指在物体内部或相互接触的物体表面之间,由于分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动,而产生的热量传递现象,是热能从高温向低温部分转移的过程,是一个分子向另一个分子传递振动能的结果。各种材料的热传导性能不同,传导性能好的,如金属,还包括了自由电子的移动,所以传热速度快,可以做热交换器材料,而金屬傳導能力依次爲銀>銅>金>鋁;传导性能不好的,如石棉,可以做热绝缘材料。 一维稳态导热 在工业和日常生活中,大平壁的导热是最简单、最常见的…
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热传导,是指在物体内部或相互接触的物体表面之间,由于分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动,而产生的热量传递现象,是热能从高温向低温部分转移的过程,是一个分子向另一个分子传递振动能的结果。各种材料的热传导性能不同,传导性能好的,如金属,还包括了自由电子的移动,所以传热速度快,可以做热交换器材料,而金屬傳導能力依次爲銀>銅>金>鋁;传导性能不好的,如石棉,可以做热绝缘材料。 一维稳态导热 在工业和日常生活中,大平壁的导热是最简单、最常见的…
組成的等效熱阻:其中Q是元件產生的熱,T_J、T_C、T_H及T_{AMB}分別是元件结温、元件外殼溫度、散熱片溫度及環境溫度, R_{\theta JC}、R_{\theta CH}及R_{\theta HA}分別是元件連接點到元件外殼的熱阻、元件外殼到散熱片的熱阻以及散熱片本身的熱阻]] 熱阻(thermal resistance)是一個和熱有關的性質,是指在有溫度差的情形下,物體抵抗传热的能力。熱導率越好的物體,熱阻通常會比較低。…
在传热分析中,热扩散率(符号:\alpha\,,但注意\kappa、D和k都很常用)是热导率与容积热容之比。 :\alpha = {k \over {\rho c_p}} 其中: k\,:热导率(单位:W/(m K)) \rho c_p\,:容积热容(单位:J/(m3K)) \rho\,:密度(单位:kg/(m3)) c_p\,:比热容(单位:J/(kg K)) 热扩散率的单位是m2/s。 对于普通的岩石来说,\alpha\, ~ 10…
热传导方程(或稱熱方程)是一個重要的偏微分方程,它描述一個區域內的溫度如何隨時間變化。 物理机制 )]] 熱傳導在三維的各向同性介質裡的傳播可用以下方程式表達: : {\partial u\over \partial t}=\mathrm{div}(Uu) = k \left({\partial^2 u\over \partial x^2 } + {\partial^2 u\over \partial y^2 } + {\partial…
等溫技術()是指高热传导介质以热波热共振传热的方式,使得傳熱元器件或物质,其熱能的輸入端與輸出端即時實現無溫差現象,亦即熱阻為零的熱傳递技術。 概述 熱傳递基本以熱傳導、熱對流、熱輻射三種方式進行。法国数学家约瑟夫·傅立叶在1807年将导热规律总结为傅立叶定律,即通过等温面的导热速率与温度梯度及传热面积成正比,其形式可表达为:q(r,t)=-k∇T(r,t),其中q是热流密度,T是温度,t是时间,r是空间坐标,k是材料热导系数。当体系出…
界面热阻(),又称为边界热阻()或卡皮察热阻(),是衡量两种材料界面处热流阻力的物理量。一般而言这几个名称可以互换使用,但严格来说,卡皮察热阻指的是原子级完美平坦的界面,而边界热阻则是一个更广泛的术语。界面热阻与接触热阻的不同之处在于,即使是在原子级完美的界面上也会存在界面热阻。由于不同材料的电子和振动特性不同,当能量载流子(声子或电子)穿过界面时,会在界面处发生散射。散射后的传输概率将取决于界面两侧的可用能态。 假设在界面上施加恒定的…
热核()在数学中是指热方程的基本解。其也是拉普拉斯算子谱分析中的重要工具之一。对于固定边界的区域,当边界温度给定、并于t = 0时在其中某一点放置一单位热能时,热核表示此后区域内温度的变化过程。 最常见的热核为d维欧几里得空间Rd上的热核。该热核为随时间变化的高斯函数,其表达式为 :K(t,x,y) = \frac{1}{(4\pi t)^{d/2}} e^{-|x-y|^2/4t}\, 该热核是热方程 :\frac{\partial …
導熱膏(),是一種導熱性良好(但多半不導電)的膏狀物質,属于一種熱介面材料。主要用在散热器和熱源(例如芯片、电感)的界面上。导热膏的主要作用是填充界面部位的孔隙,取代低导热率的空气,减少热阻,增强导热。导热膏其热导率通常为3~8W/(m·K),市售产品宣传数值有较多虚标。 導熱膏和導熱膠不同,导热膏具有较低黏性,無法將散热器和熱源有效固定,因此需要有其他機械式的固定機構(例如螺絲),並且在界面部份施加壓力,讓導熱膏充分填充在熱源無法直接…
普兰特数(,縮寫:\mathrm{Pr}) ,是一個流體力學無因次的純量,以德国力学家路德维希·普朗特的名字命名,表示動黏滯係數和熱擴散率的比例,也可以視為動量傳輸及熱量傳輸速率的比例。 定義 普兰特数的定義如下 : :\mathrm{Pr} = \frac{\nu}{\alpha} = \frac{c_p \mu}{k} 其中: \nu : 运动黏滯係數, \nu = \mu/\rho, (SI制單位 : m2/s) \alpha :…
热导率()其符號為k、\lambda或 \kappa,是指材料传导热能的能力,或称热传导率。 單位為瓦·公尺−1·克耳文−1( W \over\ m K) 定義 热导率为在单位时间内,每单位截面积所流过的热量除以单位距离温度变化量的负值。 由傅立葉定律: \mathbf{q} = - k \nabla T 其中\mathbf{q}熱通量密度,為向量; k 是熱導率;\nabla T 是溫度梯度,為向量。 若給定兩物質,其座標分別為x=0…
熱導管,或稱熱管,是一種具有快速均溫特性的特殊材料,其中空的金屬管體,使其具有質輕的特點,而其快速均溫的特性,則使其具有優異的熱傳導性能;熱管的運用範圍相當廣泛,最早期運用於航天領域,現早已普及運用於各式熱交換器、冷卻器、天然地熱引用等,擔任起快速熱傳導的角色,更是現今電子產品散熱裝置中最普遍高效的導熱元件。 上的縱貫阿拉斯加管道,兩側裝有熱導管(棕色直立物)以將地底下的熱傳導到地面上,避免夏季時凍土融解危害管路的安全。中國青藏鐵路沿線…
熱傳導發電機,也稱為塞貝克發電器,是運用熱電效應(塞貝克效應)將熱(溫度差)直接轉換成電能的一種裝置。大致上轉換效率約為5-8%。基於賽貝克效應的舊式裝置使用雙金屬接面,並且非常笨重。較近期的裝置使用以碲化鉍 (Bi2Te3)、碲化鉛(PbTe) 、氧化錳鈣(Ca2Mn3O8)或根據溫度選取以上成分的組合物製成的半導體PN接面。這些固態裝置不同於發電機,除了可能額外加裝的風扇或打氣筒外,沒有可動的部件。 放射性同位素熱電機可提供無人太空…
接觸熱導(thermal contact conductance)是指二個固體在有热接触時的热传导。接觸熱導係數(thermal contact conductance coefficient)h_c是有二個相接觸的固體之間的熱導率,也表示其導熱的能力。接觸熱導係數的倒數稱為接觸熱阻(thermal contact resistance)。 定義 當二個固體相接觸(例如圖1的A和B),熱會由較高溫的物體流到較低溫的物體。二個固體的溫度分…
總隔熱率是依據自然界的物理現象所計算,這個數據必須有合格公正測試單位的報告,一般來說,總隔熱率能在40%~60%之間,就能滿足一般的隔熱需求,而60%以上就能達到高標準。此外,國際窗膜協會(IWFA)特別制定了總隔熱率的標準,讓消費者可以做為挑選[https://3mchangmau.com/ 隔熱紙] 時的重要參考。
维德曼-夫兰兹定理是德国物理学家古斯塔夫·海因里希·维德曼(Gustav Heinrich Wiedemann)和鲁道夫·夫兰兹(Rudolph Franz)於1853年由大量实验事实发现,它描述了金属电導率σ和热导率ρ之间的关系。 :\frac{\rho}{\sigma}=LT 其中L称为洛伦茨系数,理论上, :L = \frac{\kappa}{\sigma T} = \frac{\pi^2}{3}\left(\frac{k_B}{…
给热系数,是一个热力学术语,主要应用于化学工程和物理學方面。给热系数是用来计算导热的,尤其是在固体液体之间对流,或是发生相变的情况下。通常用h代表,忽略给热面积的平均给热系数则用\alpha代表。 :h = \frac{q}{A \cdot \Delta T } 其中: :q = 流入或损失的热量, J/s = W :h = 给热系数, W/(m2K) :A = 导热面积, m2 :\Delta T = 固体表面与周围流体的温度差, K
熱超導是指固態的傳熱介質其熱能輸入端與熱能輸出端完全無溫差的現象,亦即熱阻為零的現象。 概述 熱交換基本以熱傳導、熱對流、熱輻射三種模式進行; 其中熱傳導係因溫差所驅動之熱能於固態物質中傳遞之熱交換模式,而亦因溫差的存在,使熱傳導過程有一定的熱能損耗,稱之為熱損,在絕大部份熱交換器、冷卻器等各式熱管理需求中,熱損是不受歡迎的,若能於無溫差的狀態下進行熱傳導,熱損就能避免,此即等溫熱傳之熱超導現象。 現行此概念之實用產品有各式以封閉金屬腔…