本文主要解釋一下傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射這三種散熱方式，以及理論計(jì)算公式；

 

一、什么是熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射；

1.熱量也會(huì)從熱的物體轉(zhuǎn)移到冷的物體，就像水從高處流向低處一樣；對(duì)于內(nèi)部存在溫差的固體，熱量會(huì)從高溫區(qū)域傳遞到低溫區(qū)域，在固體內(nèi)部的這種熱傳遞稱為熱傳導(dǎo)；

 

2.當(dāng)冷流體（氣體/液體）在熱固體表面流動(dòng)時(shí)，熱量從熱固體表面?zhèn)鬟f到冷流體上，流體和固體表面之間的這種傳熱方式稱為熱對(duì)流；

 

3.即使冷熱物體不接觸也可以傳遞熱量，比如不接觸太陽，就可以感受到來自太陽的熱量，這種物體相互之間不接觸而發(fā)生的熱量傳遞稱為熱輻射；

 

聽說過導(dǎo)熱凝膠嗎？如何選擇一款合適的導(dǎo)熱凝膠（俗稱導(dǎo)熱泥）！

什么是導(dǎo)熱凝膠？

導(dǎo)熱凝膠是以硅樹脂為基材，添加導(dǎo)熱填料及粘結(jié)材料按一定比例配置而成，并通過特殊工藝加工而成的膏狀間隙填充材料，按1:1（質(zhì)量比）混合后固化成高性能彈性體，隨結(jié)構(gòu)形狀成型，具備最優(yōu)異的結(jié)構(gòu)適用性和結(jié)構(gòu)件表面貼服特性。這種材料同時(shí)具有導(dǎo)熱墊片和導(dǎo)熱硅脂的某些優(yōu)點(diǎn)，較好的彌補(bǔ)了二者的弱點(diǎn)，特別適合空間受限的熱傳導(dǎo)需求。

二、熱傳導(dǎo)計(jì)算公式；

1.根據(jù)傅立葉熱傳導(dǎo)公式可知，傳熱速度與溫差成正比，與距離成反比；

 

k為導(dǎo)熱系數(shù)[W/(m·℃)]，表示傳熱的難易程度，導(dǎo)熱系數(shù)由材料自身性質(zhì)決定，其數(shù)值越高表示傳遞熱量的能力越強(qiáng)；

一般來說，固體的導(dǎo)熱系數(shù)大于液體，液體的導(dǎo)熱系數(shù)大于氣體；如常溫下純銅的導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)400W/(m*℃)，純鋁的導(dǎo)熱系數(shù)為236W/(m*℃)，水的導(dǎo)熱系數(shù)為0.6W(m*℃)，而空氣僅0.025W/(m*℃)左右；

2.可以根據(jù)上述公式推導(dǎo)導(dǎo)熱熱阻R，如下圖示，導(dǎo)熱熱阻R=L/kA，熱阻的單位為℃/W；

 

熱阻的物理意義就是傳遞1W的熱量需要多少溫度差；

「個(gè)人整理」常用材料的導(dǎo)熱系數(shù)，與你們公司的數(shù)據(jù)庫一致么？

導(dǎo)熱系數(shù)，又稱熱導(dǎo)率，單位為瓦/(米·度)【W(wǎng)/(m·K)，K可用℃代替】；

在物體內(nèi)部垂直于導(dǎo)熱方向取2個(gè) "相距1米、面積為1平方米的相互平行" 的平面，若這2個(gè)平面的溫差是1K，則在1秒內(nèi)從1個(gè)平面?zhèn)鲗?dǎo)至另1個(gè)平面的熱量，就規(guī)定為該材質(zhì)的熱導(dǎo)率；

常用材料的導(dǎo)熱系數(shù)表：

三、熱對(duì)流計(jì)算公式；

1.熱對(duì)流傳遞的熱量，主要由對(duì)流換熱系數(shù)和換熱面積決定，Newton對(duì)流換熱公式如下；

 

對(duì)流換熱系數(shù)與導(dǎo)熱系數(shù)不同，它不是一個(gè)特定的值，而是由流動(dòng)條件和壁面狀態(tài)共同決定的系數(shù)；隨著流體速度的增加，對(duì)流換熱系數(shù)會(huì)變大；

自然對(duì)流的換熱系數(shù)在1~10W/(m²·℃)量級(jí)，實(shí)際應(yīng)用時(shí)一般不會(huì)超過3~5W(m²·℃)；強(qiáng)制對(duì)流時(shí)換熱系數(shù)在10~100W/(m²·℃)量級(jí)，實(shí)際應(yīng)用時(shí)一般不會(huì)超過30W/(m²·℃)；

2.同樣可以根據(jù)上述公式推導(dǎo)對(duì)流熱阻R，如下圖示，對(duì)流熱阻R=1/hA，熱阻的單位為℃/W；

 

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四、熱輻射的計(jì)算公式；

與熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流不同，熱輻射是通過電磁波來傳遞熱量的；由于電磁波是'波'，所以電磁波能夠在真空中傳播；在工程計(jì)算中，物體的實(shí)際輻射能力如下；

 

T是物體的絕對(duì)溫度值=攝氏溫度值+273.15℃，ε是表面的黑度或發(fā)射率，該值取決于材料種類、表面溫度和表面狀態(tài)，與外界條件無關(guān)，也與顏色無關(guān)；

 

一般情況下，磨光的鋁表面的黑度為0.04，氧化的鋁表面的黑度為0.3，黑色（亮黑和無光）陽極氧化的鋁表面的黑度為0.85，噴塑（黑色和白色）的鋁表面的黑度為0.85，涂覆綠油的PWB表面的黑度為0.8