傳熱學:熱阻

傳熱學:熱阻是反映阻止熱量傳遞的能力的綜合參量。在傳熱學的工程套用中,為了滿足生產工藝的要求,有時通過減小熱阻以加強傳熱;而有時則通過增大熱阻以抑制熱量的傳遞。當熱量流過兩個相接觸的固體的交界面時,界面本身對熱流呈現出明顯的熱阻,稱為接觸熱阻。

熱阻:
反映阻止熱量傳遞的能力的綜合參量。在傳熱學的工程套用中﹐為了滿足生產工藝的要求﹐有時通過減小熱阻以加強傳熱﹔而有時則通過增大熱阻以抑制熱量的傳遞。
當熱量在物體內部以熱傳導的方式傳遞時﹐遇到的熱阻稱為導熱熱阻。對於熱流經過的截面積不變的平板﹐導熱熱阻為L /(A )。其中L 為平板的厚度﹐A 為平板垂直於熱流方向的截面積﹐為平板材料的熱導率。
在對流換熱過程中﹐固體壁面與流體之間的熱阻稱為對流換熱熱阻﹐1/(A )。其中為對流換熱係數﹐A 為換熱面積。兩個溫度不同的物體相互輻射換熱時的熱阻稱為輻射熱阻。如果兩個物體都是黑體(見黑體和灰體)﹐且忽略兩物體間的氣體對熱量的吸收﹐則輻射熱阻為1/(A 1F 1-2)或1/(A 2F 2-1)。其中A 1和A 2為兩個物體相互輻射的表面積﹐F 1-2和F 2-1為輻射角係數。
當熱量流過兩個相接觸的固體的交界面時﹐界面本身對熱流呈現出明顯的熱阻﹐稱為接觸熱阻。產生接觸熱阻的主要原因是﹐任何外表上看來接觸良好的兩物體﹐直接接觸的實際面積只是交界面的一部分(見圖 接觸熱阻示意圖 )﹐其餘部分都是縫隙。熱量依靠縫隙內氣體的熱傳導和熱輻射進行傳遞﹐而它們的傳熱能力遠不及一般的固體材料。接觸熱阻使熱流流過交界面時﹐沿熱流方向溫度 T 發生突然下降﹐這是工程套用中需要儘量避免的現象。減小接觸熱阻的措施是﹕增加兩物體接觸面的壓力﹐使物體交界面上的突出部分變形﹐從而減小縫隙增大接觸面。在兩物體交界面處塗上有較高導熱能力的膠狀物體──導熱脂。

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