什么是熱阻?
2011/10/1 15:51:21
熱阻是當(dāng)熱量在物體內(nèi)部以
熱傳導(dǎo)的方式傳遞時(shí),遇到的熱阻稱為
導(dǎo)熱熱阻。對于熱流經(jīng)過的截面積不變的
熱阻示意圖
平板,導(dǎo)熱熱阻為為L/(k*A)。其中L為平板的厚度,A為平板垂直于熱流方向的截面積,k為平板材料的
熱導(dǎo)率。
在
對流換熱過程中,
固體壁面與流體之間的熱阻稱為對流換熱熱阻,1/(hA)。其中h為
對流換熱系數(shù),A為換熱面積。兩個(gè)溫度不同的物體相互
輻射換熱時(shí)的熱阻稱為輻射熱阻。如果兩個(gè)物體都是黑體(見黑體和灰體),且忽略兩物體間的氣體對熱量的吸收,則輻射熱阻為1/(A
1F
1-2)或1/(A
2F
2-1)。其中A1和A2為兩個(gè)物體相互輻射的表面積,F(xiàn)
1-2和F
2-1為
輻射角系數(shù)。
當(dāng)熱量流過兩個(gè)相接觸的固體的交界面時(shí),界面本身對熱流呈現(xiàn)出明顯的熱阻,稱為
接觸熱阻。產(chǎn)生接觸熱阻的主要原因是,任何外表上看來接觸良好的兩物體,直接接觸的實(shí)際面積只是交界面的一部分(見圖),其余部分都是縫隙。熱量依靠縫隙內(nèi)氣體的
熱傳導(dǎo)和
熱輻射進(jìn)行傳遞,而它們的傳熱能力遠(yuǎn)不及一般的固體材料。接觸熱阻使熱流流過交界面時(shí),沿?zé)崃鞣较驕囟?T發(fā)生突然下降,這是工程應(yīng)用中需要盡量避免的現(xiàn)象。減小接觸熱阻的措施是:①增加兩物體接觸面的壓力,使物體交界面上的突出部分變形,從而減小縫隙增大接觸面。②在兩物體交界面處涂上有較高
導(dǎo)熱能力的膠狀物體──導(dǎo)熱脂。