热阻是反映阻止热量传递的能力的综合量。在传热学的工程应用中,为了满足生产工艺的要求,有时通过减小热阻以加强传热,而有时则通过增大热阻以抑制热量的传递。
当热量在物体内部以热传导的方式传递时,遇到的阻力称为导热热阻。对于热流经过的截面积不变的平板,导热热阻为△x/(kA)。其中△x为平板的厚度,A为平板垂直于热流方向的截面积,k为平板材料的热导率。
在对流换热过程中,固体壁面与流体之间的热阻称为对流换热热阻,1/(hA)。其中h为对流换热系数,A为换热面积。
两个温度不同的物体相互辐射换热时的热阻称为辐射热阻。如果两个物体都是黑体,且忽略两物体间的气体对热量的吸收,则辐射热阻为1/(A1F1-2)或1/(A2F2-1)。其中A1和A2为两个物体相互辐射的表面积,F1-2和F2-1为辐射角系数,在后文会详细介绍。
当热量流过两个相互接触的固体的交界面时,界面本身会对热流呈现出明显的热阻,这种热阻称为接触热阻。产生接触热阻的主要原因是,任何外表上看来接触良好的两物体,直接接触的实际面积只是交界面的一部分,其余部分都是缝隙。热量依靠缝隙内气体的热传导和热辐射进行传递,而它们的传热能力远不及一般的固体材料。接触热阻使热流流过交界面时,沿热流方向温度发生较大的变化,这是工程应用中需要尽量避免的现象。减小接触热阻的措施主要有:①增加两物体接触面的压力,使物体交界面上的突出部分互相挤压变形,从而减小缝隙,增大接触面。②在两物体交界面处涂上具有较高导热能力的胶状物体──导热脂。例如在计算机的CPU和散热器之间通常需要抹上一层导热硅脂。
热阻是热量在热流路径上遇到的阻力,它反映介质或介质间的传热能力的大小。热阻越大,传热能力越小。热阻表明了1W热流量所引起的温升大小,单位为℃/W或K/W。因此用热功耗乘以热阻,即可获得该传热路径上的温升。可以用一个简单的类比来理解热阻的意义。换热量相当于电流强度,温差相当于电压,则热阻相当于电阻。
首先确定最高的环境温度,比如60℃,查出民品7805的最高结温Tj(max)=125℃,那么允许的温升是65℃。要求的热阻是65℃/2.45W=26℃/W。再查7805的热阻,TO-220封装的热阻θ...
对应设计要求定义地面属性套上相应的做法,并布置在对应的位置。
热阻θ=L/(λS)——(2)式中:λ是导热系数,L是材料厚度或长度,S是传热面积。物体对热流传导的阻碍能力,与传导路径长度成正比,与通过的截面积成反比,与材料的导热系数成反比。
在建筑热工计算中 ,确认构成传热过程的各环节后 ,利用串联热阻叠加原理可免去繁琐的推导。应用串联热阻叠加原理分析了平行的无限大平面、遮热板的遮热效果 ,计算了带封闭阳台房间封闭部分的基本耗热量
在分析多股流换热器特点的基础上,考虑流体在通道出口非等温混合产生的煨耗散,将板翅式多股流换热器的煅耗散分为通道换热煅耗散和混合煨耗散两部分,定义了多股流换热器的煅耗散热阻。通过对不同通道排列下的多股流板翅式换热器的计算,发现多股流换热器换热量与其煨耗散热阻一一对应,煅耗散热阻越小,换热量越大。在对多股流板翅式换热器的通道进行排列时,应采用冷热通道间隔布置的形式,并使冷热通道的换热负荷相近。