熱對流散熱原理及相關(guān)公式-在線瀏覽
2024-08-05 11:59本頁面
【正文】 流體的邊界存在“熱邊界層”。（注2）無重力狀態(tài)下沒有浮力，空氣不會發(fā)生流動，只會形成溫差。熱邊界層的內(nèi)側(cè)是溫度變化的場所，而在其外側(cè)，溫度將趨于固定。用何種程度的網(wǎng)眼來表現(xiàn)邊界層，決定著解析的精度。這是因為熱邊界層外側(cè)流體的流速和溫度的變化很小。也就是說，熱邊界層越厚，熱能就越不容易釋放。這就意味著下方的熱邊界層薄，對流傳熱系數(shù)大；上方的熱邊界層厚，對流傳熱系數(shù)小。 縮小熱邊界層厚度最簡單的方法是縮短發(fā)熱板的長度。因此，如果把細(xì)長的發(fā)熱板縱向高高豎起，熱邊界層就會變厚，導(dǎo)致對流傳熱系數(shù)降低。使發(fā)熱體的短邊朝向空氣流動的方向易于散熱。在強(qiáng)制空冷時，熱邊界層被風(fēng)扇吹散，促進(jìn)了降溫。 如果漸漸提高風(fēng)扇的風(fēng)速，熱邊界層很快會發(fā)生變形，出現(xiàn)冷空氣與熱空氣攪作一團(tuán)的狀態(tài)（即湍流）。 注意表面積與熱邊界層的平衡而散熱能力與表面積對流傳熱系數(shù)成正比。比方說，從形狀上來說，表面積會大出不少。實際上，為了獲得冷卻效果，在散熱器上形成溝槽的做法的確存在，不過，強(qiáng)制空冷雖然可以縮小熱邊界層的厚度，起到一定的效果，但自然空冷多數(shù)情況下效果不佳。在增加表面積的時候，人們往往傾向于增加翅片的數(shù)量。在這種干擾下，翅片與翅片之間將全部成為熱邊界層，充滿熱空氣，導(dǎo)致對流傳熱系數(shù)驟降。翅片的最佳間隔距離，是熱邊界層最大厚度（發(fā)熱體上部）的2倍。 對流傳熱系數(shù)是單位表面積釋放的熱量 下面讓我們來看估算熱對流時使用的公式。
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