熱對(duì)流散熱原理及相關(guān)公式-文庫吧
2025-06-10 11:59 本頁面
【正文】 （圖2）?？諝馐軣岷篌w積膨脹，密度降低，浮力增大。因此，空氣會(huì)自下向上流動(dòng)（注2）。因?yàn)橄路讲粩嘤欣淇諝庋a(bǔ)充，所以下方的熱空氣會(huì)越來越少，熱空氣逐漸在上方囤積，使空氣層不斷變厚。而這種熱空氣層，就是熱邊界層（也叫溫度邊界層）。 圖2：發(fā)熱體周圍出現(xiàn)的熱邊界層存在溫差的固體與流體的邊界存在“熱邊界層”。要想提高散熱效果，可以縮小熱邊界層的厚度，或是擾亂熱邊界層。（注2）無重力狀態(tài)下沒有浮力，空氣不會(huì)發(fā)生流動(dòng)，只會(huì)形成溫差。 熱邊界層雖然肉眼看不到，但利用熱電偶檢測(cè)溫度，就能確定熱邊界層的存在。熱邊界層的內(nèi)側(cè)是溫度變化的場(chǎng)所，而在其外側(cè)，溫度將趨于固定。在進(jìn)行熱流體解析模擬時(shí)，這一點(diǎn)要重點(diǎn)關(guān)注。用何種程度的網(wǎng)眼來表現(xiàn)邊界層，決定著解析的精度。在熱邊界層的外側(cè)，網(wǎng)眼即使很小，對(duì)于精度也沒有太大影響。這是因?yàn)闊徇吔鐚油鈧?cè)流體的流速和溫度的變化很小。 如果熱邊界層較厚，熱空氣進(jìn)入冷環(huán)境的距離就會(huì)變長。也就是說，熱邊界層越厚，熱能就越不容易釋放。因此，對(duì)流傳熱系數(shù)與熱邊界層的厚度有關(guān)。這就意味著下方的熱邊界層薄，對(duì)流傳熱系數(shù)大；上方的熱邊界層厚，對(duì)流傳熱系數(shù)小。 也就是說，只要減小熱邊界層的厚度，或是擾亂熱邊界層（與冷空氣混合），就能使物體變得容易冷卻。 縮小熱邊界層厚度最簡(jiǎn)單的方法是縮短發(fā)熱板的長度。發(fā)熱板越長，上方的熱邊界層越厚，就越不容易散熱。因此，如果把細(xì)長的發(fā)熱板縱向高高豎起，熱邊界
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