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熱對流散熱原理及相關(guān)公式-展示頁

2025-07-04 11:59本頁面
  

【正文】 度,雖然聽上去與“導(dǎo)熱系數(shù)”很像,但二者卻是完全不同的概念。牛頓在推導(dǎo)冷卻定律時提出了對流的概念。對流是熱傳導(dǎo)加上物質(zhì)移動的復(fù)合熱移動現(xiàn)象。也就是說,對流是一種復(fù)合現(xiàn)象(注1)。遠(yuǎn)離壁面的分子漸漸獲得自由運動的能力,使得溫?zé)岬目諝鈭F(tuán)發(fā)生移動。 加熱器釋放出的熱能首先會通過熱傳導(dǎo)發(fā)散到空氣中。前面介紹的熱傳導(dǎo)具有消除個體內(nèi)溫差的效果。熱對流散熱原理及相關(guān)公式熱設(shè)計是電子設(shè)備開發(fā)中必不可少的環(huán)節(jié)。本連載從熱設(shè)計的基礎(chǔ)——傳熱著手,介紹基本的熱設(shè)計方法。而本篇開始介紹的對流,則具有降低平均溫度的效果。具體來說,就是加熱器表面的空氣附著于固體表面,在空氣的分子之間通過振動傳播熱量。 這種現(xiàn)象中,熱傳導(dǎo)再加上具有熱量的物質(zhì)的移動,就被稱作“對流”(圖1)。 圖1:對流的原理對流的原理是,首先通過熱傳導(dǎo)從發(fā)熱體獲得熱能(圖中(1)),然后,攜帶熱能的流體發(fā)生移動(圖中(2))。(注1)艾薩克 在思考對流這種傳熱方式時,會用到“對流傳熱系數(shù)”。物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)可以通過文獻(xiàn)等資料查到,而傳熱系數(shù)是狀態(tài)值,其數(shù)值因物質(zhì)的狀態(tài)而異,并不唯一。 了解熱邊界層散熱的能力 對流傳熱系數(shù)源于“熱邊界層”理論??諝馐軣岷篌w積膨脹,密度降低,浮力增大。因為下方不斷有冷空氣補充,所以下方的熱空氣會越來越少,熱空氣逐漸在上方囤積,使空氣層不斷變厚。 圖2:發(fā)熱體周圍出現(xiàn)的熱邊界層存在溫差的固體與
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