电子产品散热设计干货分享:热传导过程理论基础<二>
1. 热传递在工业生产中的应用
工业生产与传热问题更为密切,无论是化学反应过程,还是物理性操作过程,几乎都伴有热量的引入或导出。因此,传热是重要的工业单元操作之一,其应用主要包括以下几方面:
(1)加热或冷却流体,符合化学反应或单元操作的需要;
(2)对设备或管道进行保温、隔热,以减少热量(或冷量)损失;
(3)合理使用热源,进行热量的综合回收利用。
2. 热传递的基本方式
根据热传递的机理不同,热传递分为三种基本方式:
2.1 热传导(导热)
定义:热量从物质中温度较高的部分传递到温度较低的部分,或者从高温物质传递到与之相邻的低温物质的热量传递现象。
特点:由于物质微观粒子的热运动而引起的热量传递,在传热方向上无物质的宏观位移。
*存在于固体、静止流体及滞流流体中。
*发生热传导的条件是有温度差存在,其结果是热量从高温部分传向低温部分。
*从微观角度看,气体、液体、导电固体和非导电固体的机理各不相同:
#气体:是气体分子做不规则热运动时相互碰撞的结果。气体分子的动能与其温度有关,高温区的分子运动速度比低温区的大。热量水平较高的分子与热量水平较低的分子相互碰撞的结果,热量就由高温区传递到低温区。
#导电固体:有许多的自由分子在晶格之间运动,正如这些自由电子能传导电能一样,它们也能将热量从高温处传递到低温区。
#非导电固体:导热是通过晶格结构的振动(即原子、分子在其平衡位置附近的振动)来实现的。物体中温度较高部分的分子,因振动而与相邻的分子相碰撞,并将热能的一部分传递给后者。
一般,通过晶格振动传递的热量比依靠自由电子迁移传递的热量少,这就是良好的导电体也是良好导热体的原因。
#液体:
★ 一种观点认为它定性地和气体类似,只是液体分子间的距离比较近,分子间的作用力对碰撞过程的影响比气体大得多,因而更复杂
★ 另一种观点认为其导热机理类似于非导电固体,即主要依靠原子、分子在其平衡位置附近的振动,只是振 动的平衡位置间歇地发生移动
总的来说,关于导热过程的微观机理,目前仍不很清楚。本章只讨论导热现象的宏观规律。
以上热传递基本方式的理论由汇为热管理技术团队整理供稿,
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