导热系数_比热容_热传导,热对流,热辐射传递热量
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热传导和热对流的区别
热传导和热对流的区别热传导和热对流是热量传递中常见的两种方式。
虽然它们都是热量传递的方式，但却有着明显的区别。
下面将详细介绍热传导和热对流的特点和区别。
1. 热传导热传导是一种热量通过固体或液体的直接传递方式。
在热传导中，热量通过固体或液体内部原子、分子之间的相互作用传递。
这种传递方式不需要介质（液体或气体）的移动，因此适用于固体和液体。
热传导的特点是传热速度相对较慢，传热的距离较短。
这是由于热传导受到了介质密度、导热系数和温度差的影响。
导热系数越大，传热速度越快。
温度差越大，传热速度越快。
热传导的传热速度符合傅里叶定律，即传热速度与导热系数、温度差和传热距离成正比。
2. 热对流热对流是一种热量传递方式，通过流体（气体或液体）的对流传递热量。
在热对流中，热传递依赖于流体的流动，流体的流动将热量从高温区域传递到低温区域。
热对流的特点是传热速度较快，传热的距离较大。
这是由于流体的流动可以导致热量的有效传递。
热对流的传热速度受到流体流动速度、流体的物性和流体的流动形式（自然对流和强制对流）的影响。
流体流动速度越大，传热速度越快。
流体的物性（如热导率、比热容等）越大，传热速度越快。
自然对流和强制对流的流动形式也会影响传热速度。
3. 区别热传导和热对流的主要区别体现在传热方式和传热特点上。
热传导是通过固体或液体内部相互作用传递热量，传热方式在介质内部进行。
热对流则是通过流体的对流传递热量，传热方式在介质外部进行。
这就决定了两者传热特点和适用条件的差异。
热传导的传热速度较慢、传热距离较短，适用于固体和液体介质。
热对流的传热速度较快、传热距离较大，适用于液体和气体介质。
在传热速度上，热对流通常比热传导快。
同时，热对流还可以通过改变流体的流动条件来调节传热速度，而热传导则无法进行调节。
在自然界和工程实践中，热传导和热对流经常同时存在。
比如在散热器中，固体材料通过热传导将热量传递到表面，而空气通过热对流将热量从表面带走。
ANSYS工程应用教程_热与电磁学篇
ANSYS 工程应用教程_热与电磁学篇随着ANSYS 版本的不断更新，ANSYS 的应用领域也日益广泛。
作为融结构、热、流体、电磁、声学为一体的大型通用有限元分析软件，可广泛应用于核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医学、轻工、地矿、水利、日用家电、等一般工业及科学研究领域。
热分析包括稳态热分析、瞬态热分析、热辐射、相变、热应力等，电磁场分析包括二维静态、谐性、瞬态磁场分析，三维静态、谐性、瞬态磁场分析，高频电磁场分析和电场分析等。
ANSYS 热分析简介：图形用户界面方式（GUI ）或命令流方式进行计算。
ANSYS 如何进行热分析：实际上，其基本原理是先将所处理的对象划分成有限个单元（包含若干节点），然后根据能量守恒原理求解一定边界条件和初始条件下每一节点处的热平衡方程，由此计算出各节点温度，继而进一步求解出其他相关量。
耦合场分析：这类涉及两个和多个物理场相互作用的问题为耦合场分析。
主要方法有直接耦合和间接耦合。
直接耦合解法的耦合单元包含所有的自由度，仅仅通过一次求解就能得出耦合场分析结果。
这种方法实际上是通过计算包含所有必须项的单元矩阵或单元载荷向量来实现的。
间接耦合法又称为序贯耦合法，通过把第一磁场分析的结果作为第二次场分析的载荷来实现良种场的耦合。
三种基本传热方式：传导：当物理内部存在温度差时，热量将从高温部分传递到低温部分；而且不同温度的物体相互接触时热量会从高温物体传递到低温物体。
傅立叶定律，又称导热基本定律hot cold A(T T )t dQ κ-=，Q 为时间t 内的传热量，κ为热传导率，T 为温度，A 为面积，d 为两平面之间的距离。
对流：温度不同的各部分流体之间发生相对运动所引起的热量传递方式。
流体被加热时：w f q h(t t )=-流体被冷却时：f w q h(t t )=-，w t 和f t 分别为壁面温度和流体温度，h 为对流热系数。
热传递概念
热传递概念热传递是指物体之间由于温度差异而发生的热量传递现象。
在自然界和工程实践中，热传递是非常常见的现象，它在能源转化、工业生产、建筑设计、环境保护等方面起着重要的作用。
热传递有三种基本方式：传导、对流和辐射。
这三种方式可以单独发生，也可以同时发生。
下面我们来详细介绍一下这三种方式。
首先是传导。
传导是指物体内部或不同物体之间由于温度差异而发生的热量传递。
在固体中，热量的传递是通过分子之间的碰撞和振动来完成的。
固体的导热性能与物质的性质有关，如导热系数、密度和比热容等。
常见的导热材料有金属、陶瓷和玻璃等。
在液体和气体中，热量的传递主要是通过分子之间的碰撞和运动来完成的。
液体和气体的导热性能与其流动性有关，如传热系数、密度和比热容等。
常见的导热介质有水、空气和油等。
其次是对流。
对流是指物体表面或流体中由于温度差异而发生的热量传递。
对流可以分为自然对流和强制对流两种形式。
自然对流是指由于密度差异引起的流体运动，如烟囱中的空气上升和水壶中的水循环。
强制对流是通过外部力量引起的流体运动，如风扇和泵等。
对流传热主要取决于温度差、流体性质和流动速度等因素。
最后是辐射。
辐射是指物体之间通过电磁波辐射进行的热量传递。
辐射传热不需要介质，可以在真空中进行。
辐射传热主要取决于物体的温度、表面特性和辐射能力等因素。
辐射传热在高温条件下非常重要，如太阳辐射地球、高温炉中的辐射等。
在实际应用中，我们经常会遇到多种传热方式同时发生的情况。
例如，太阳辐射到地球表面后，通过辐射、对流和传导三种方式进行热量传递。
在建筑设计中，我们需要考虑建筑材料的导热性能、外墙的隔热层和通风设备等因素，以提高建筑的保温性能和节能效果。
除了以上三种基本方式外，还有一些特殊的热传递现象，如相变传热和湍流传热等。
相变传热是指物质在相变过程中释放或吸收的潜热导致的热量传递。
例如，水从液态变为气态时会吸收大量的潜热，从气态变为液态时会释放大量的潜热。
湍流传热是指流体在高速流动时产生的湍流现象导致的热量传递。
传热导热传热导热教程
工程上所遇到的不是纯粹的流体内部的热对流，
而是流体与固体壁直接接触时的换热过程，即 对流换热，它是对流和导热两种方式的联合 作用的结果。
2.1 热传递的基本知识
2.1 热传递的基本知识
2、 传热的三种基本方式
(3)、热辐射和辐射换热：
物体以电磁波方式向外传播热量的过程称热辐射。 被传递的热量称为辐射热。
2.2 导 热
3、无内热源稳定态导热量的计算
将d式代入c式中得：
t1 C 2
t2 C 1 C 2
C1
t1
t2
2.2 导 热
3、无内热源稳定态导热量的计算
将C积分常数代入上式得：
t
t2
t1
x
t1
平壁内温度分布方程，是一根直线
传热量：
2.2 导 热
3、无内热源稳定态导热量的计算
上式可写成： q t
3) 导热系数与温度的关系为：
t o bt
或
t o (1 t )
式中：λt 、λo 分别为材料在t℃、0℃
的导热系数 ，w/m·℃
2.2 导 热
1、导热的基本概念及定律
说明
在实际计算时，导热系数值常取物体两极端温度
的算术平均值。即：
av
o
bt1
t2 2
4)气体或的：导热系数：表a2v-1o(1t12t2)
它是矢量，其正方向是朝温度升高的方向。
2.2 导 热
1、导热的基本概念及定律 (4) 热流和传热量：
单位时间内通过单位面积上所传递的热量称热流。 用“q”表示，单位W/m2 热流是矢量，其正方向朝温度降低方向，与温 度梯度的正方向相反。 单位时间内，通过总传热面积上所传递的热量称 传热量。用“Q”表示，单位W
而是流体与固体壁直接接触时的换热过程，即 对流换热，它是对流和导热两种方式的联合 作用的结果。
2.1 热传递的基本知识
2.1 热传递的基本知识
2、 传热的三种基本方式
(3)、热辐射和辐射换热：
物体以电磁波方式向外传播热量的过程称热辐射。 被传递的热量称为辐射热。
2.2 导 热
3、无内热源稳定态导热量的计算
将d式代入c式中得：
t1 C 2
t2 C 1 C 2
C1
t1
t2
2.2 导 热
3、无内热源稳定态导热量的计算
将C积分常数代入上式得：
t
t2
t1
x
t1
平壁内温度分布方程，是一根直线
传热量：
2.2 导 热
3、无内热源稳定态导热量的计算
上式可写成： q t
3) 导热系数与温度的关系为：
t o bt
或
t o (1 t )
式中：λt 、λo 分别为材料在t℃、0℃
的导热系数 ，w/m·℃
2.2 导 热
1、导热的基本概念及定律
说明
在实际计算时，导热系数值常取物体两极端温度
的算术平均值。即：
av
o
bt1
t2 2
4)气体或的：导热系数：表a2v-1o(1t12t2)
它是矢量，其正方向是朝温度升高的方向。
2.2 导 热
1、导热的基本概念及定律 (4) 热流和传热量：
单位时间内通过单位面积上所传递的热量称热流。 用“q”表示，单位W/m2 热流是矢量，其正方向朝温度降低方向，与温 度梯度的正方向相反。 单位时间内，通过总传热面积上所传递的热量称 传热量。用“Q”表示，单位W
热量传递的三种基本方式导热(热传导)、对流(热对流)和热辐射。
一. 大空间自然对流换热的实验关联式 工程中广泛使用的是下面的关联式：
l / d 60
层流
湍流
二. 横掠管束换热实验关联式
• 外掠管束在换热器 中最为常见。 • 通常管子有叉排和 顺排两种排列方式。 顺叉排换热的比较： 叉排换热强、阻力 损失大并难于清洗。 影响管束换热的因 Pr 素除 Re 、 数外，还 有：叉排或顺排； 管间距；管束排数 等。
后排管受前排管尾流的扰动作用对平均表面传热系数的影 响直到10排以上的管子才能消失。 这种情况下，先给出不考虑排数影响的关联式，再采用管 束排数的因素作为修正系数。 气体横掠10排以上管束的实验关联式为
(5) 流体的热物理性质：
3 密度 [kg m ] 热导率 [ W (m C) ] 2 比热容 c [J (kg C) ] 动力粘度 [ N s m ] 运动粘度 [m 2 s] 体胀系数 [1 K ]
1 v 1 v T p T p
Nu c Re n Nu c Re n Pr m Nu c(Gr Pr)n
式中，c、n、m 等需由实验数据确定，通常由图解法和 最小二乘法确定
④常见准则数的定义、物理意义和表达式，及其各量的 物理意义
⑤模化试验应遵循的准则数方程 强制对流:
Nu f (Re, Pr)； Nu x f ( x ' , Re, Pr)
导热热阻：平壁，圆筒壁
q
t w1 t w 2 t w1 t w 2
t r t R
t
t w1
dt
dx
Φ
A
Q
0
tw2
R A
r
热传递方式及热传导热辐射和热对流
热传递方式及热传导热辐射和热对流热传递方式及热传导、热辐射和热对流热是能量的一种，它可以通过多种方式传递，其中最常见的三种方式是热传导、热辐射和热对流。
在本文中，我们将详细介绍这三种热传递方式的原理和特点。
一、热传导热传导是指通过物质内部的分子间碰撞传递能量的过程。
在固体、液体和气体中，分子之间存在作用力，当分子受到热运动的激发时，会传递给周围的分子，从而使热量传导。
热传导的速率与物体的导热系数密切相关，导热系数越大，热传导的速率越快。
此外，温度梯度的存在也会影响热传导速率，温度梯度越大，热传导速率越高。
热传导主要适用于固体和液体，其中固体的热传导能力较高，而液体的热传导能力较差。
热传导的实际应用包括导热材料的选择、导热设备的设计和热保护措施的实施等。
二、热辐射热辐射是指物体由于发热而产生的电磁辐射。
所有物体在一定温度下都会发射热辐射，其发射能力与温度的四次方成正比。
热辐射的机制是物体内部不断发生的电子跃迁和分子振动引起的辐射过程。
这种辐射通常在真空中传播，不需要介质的支持。
热辐射的特点是它的能量可以在很远的距离内传播，不受热传导和热对流的限制。
此外，热辐射对物体的表面颜色和光泽度等特性也有影响，不同物体的辐射能力不同。
热辐射在许多领域得到了广泛应用，例如太阳能利用、红外线测温和红外热成像等。
三、热对流热对流是指物质内部的流体通过对流传热。
在气体和液体中，由于分子之间的间隙较大，分子可以随着热运动形成流动，这种流动可以带走或传递热量。
热对流的速率与流体的热导率、密度差和温度差有关。
密度差越大，热对流的速率越快。
而温度差越大，热对流的速率越高。
热对流主要适用于气体和液体，其中气体的热对流能力较高。
热对流的实际应用包括自然对流和强迫对流的热传输，如空气循环、风扇散热和水循环散热等。
综上所述，热传递方式主要包括热传导、热辐射和热对流。
它们分别适用于不同的物质和条件，并在许多领域发挥着重要的作用。
理解和应用这些热传递方式，有助于我们更好地设计和优化能量传递和热管理系统。
传热学资料整理
第一章 绪论 1、热传导的定义温度不同的物体各部分之间或温度不同的各物体之间直接接触时，依靠分子、原子即自由电子等微观粒子的热运动而进行热量传递的现象 2．导热的特点必须有温差 物体直接接触依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而传递热量 不发生宏观的相对位移 3、Fourier ：λ：导热系数（热导率）[W/( m .K)]。
负号表示热量传递的方向与温度升高的方向相反。
4、热对流与对流换热若流体有宏观的运动，且内部存在温差，则由于流体各部分之间发生相对位移，冷热流体相互掺混而产生的热量传递现象称为热对流。
5、流体中有温差—热对流必然同时伴随着热传导，自然界不存在单一的热对流6、在日常生活及工程实践中，人们遇到更多的是流体流过一个温度不同的物体表面时引起的热量传递，这种情况称为对流换热。
当实际流体流过物体表面时，由于粘性作用，紧贴物体表面的流体是静止的，热量传递只能依导热的方式进行；离开物体表面，流体有宏观运动，热对流方式将发生作用。
所以，对流换热是热对流和导热两种基本传热方式共同作用的结果。
6、对流换热的特点对流换热与热对流不同，既有热对流，也有导热不是基本传热方式，导热与热对流同时存在的复杂热传递过程 必须有直接接触（流体与壁面）和宏观运动；也必须有温差 7、对流换热公式—牛顿冷却公式h — 表面传热系数 8、h 是表征对流换热过程强弱的物理量影响h 因素：流体的物性（导热系数、粘度、密度、比热容等）、流动的形态（层流、紊流）、流动的成因（自然对流或强制对流）、物体表面的形状、尺寸，换热时有无相变（沸腾或凝结）等。
9、热辐射的定义与特点定义：由热运动产生的，以电磁波形式传递能量的现象 特点：a)任何物体，只要温度高于0K ，就会不停地向周围空间发出热辐射； b)可以在真空中传播； c)伴随能量形式的转变；d)辐射能与温度和波长均有关 10、辐射换热的定义与特点Φtq A x λ∂==-∂[]W )(∞-=t t hA Φw []2m W )( fw t t h A Φq -==[]C)(m W 2 ⋅定义：物体间靠热辐射进行的热量传递 特点：a)不需要介质的存在，在真空中就可以传递能量； b)在辐射换热过程中伴随着能量形式的转换 物体热力学能η电磁波能η物体热力学能c)无论温度高低，物体都在不停地相互发射电磁波能、相互辐射能量 11、斯蒂芬-玻尔兹曼定律 黑体向外发射的辐射能：实际物体辐射能力：低于同温度黑体：第二章 稳态导热 1、等温面特点a) 温度不同的等温线（面）彼此不能相交；b)对连续介质，等温线（面）只可能在物体边界中断或完全封闭； c)沿等温线（面）无热量传递；d) 由等温线（面）的疏密可直观反映出不同区域温度梯度（或热流密度）的相对大小。
1-2 热量传递的基本方式
华中科技大学热科学与工程实验室
HUST Lab of Thermal Science & Engineering
Conduction in gas We compare hydrogen (yellow, mass = 2) with oxygen (blue, mass = 32) to the left. As the temperature goes up, the speed of the molecules increases.
b)是否相变,分为:有相变的对流换热和无相 是否相变,分为:
变的对流换热
华中科技大学热科学与工程实验室
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④ 对流换热公式—牛顿冷却公式 对流换热公式 牛顿冷却公式
Φ= hA(tw t∞ ) [W]
q =Φ A = h(tw t f ) W m2
华中科技大学热科学与工程实验室
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导热? 导热? 对流? 对流? 辐射? 辐射?
华中科技大学热科学与工程实验室
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1 热传导(导热) 热传导(导热) ①热传导的定义 温度不同的物体各部分之间或温度不同的各 物体之间直接接触时, 依靠分子, 物体之间直接接触时 , 依靠分子 , 原子即自 由电子等微观粒子的热运动而进行热量传递 的现象 物质的属性:可以在固体,液体, ②物质的属性:可以在固体,液体,气体中 发生
华中科技大学热科学与工程实验室
HUST Lab of Thermal Science & Engineering
热学中的比热容与热量传递分析
热学中的比热容与热量传递分析热学是物理学中的一个重要分支，研究与热有关的现象和性质。
比热容和热量传递是热学中的两个重要概念，对热学的研究和应用具有深远的影响。
一、比热容的基本概念和计算方法比热容是物质在单位质量下吸收或释放的热量与温度变化之间的比值。
它是描述物质热特性的重要参数，常用符号为C。
比热容的计算方法通常有两种：1. 定压比热容（Cp）：在恒定压力下，物质吸收或释放的热量与温度变化之间的比值。
2. 定容比热容（Cv）：在恒定体积下，物质吸收或释放的热量与温度变化之间的比值。
这两种比热容均可通过实验方法进行测量，如等容法、等压法等。
比热容的数值是物质本身的固有属性，不同物质的比热容数值各不相同。
二、热量传递的基本概念和传热方式热量传递是热学中的另一个关键概念，指的是热能从高温物体传递到低温物体的过程。
热量传递可以通过三种方式进行：1. 热传导：是指热量通过物质的直接接触和分子间相互碰撞传递的方式。
导热系数是描述物质导热性能的重要参数，通常用符号λ表示。
2. 热对流：是指通过流体（如气体或液体）的传递方式。
对流传热与流体的流速、流体性质以及流动状态等有关。
3. 热辐射：是指通过辐射能量的传递方式，无需依赖介质进行热量传递。
热辐射的传热规律与物体的温度和表面性质相关。
不同的热传递方式在实际应用中都具有重要作用，比如导热在热传导材料的选择与应用中具有重要意义，对流传热在天气预报、空调设计等方面有重要应用，热辐射在太阳能利用、热能检测等方面具有广泛应用。
三、比热容与热量传递的关系和应用比热容与热量传递之间存在紧密的联系，二者共同决定了物质在热力学方面的行为。
以下是一些具体的应用案例：1. 比热容在温度变化中的应用：比热容可以用于描述物质在温度变化过程中所吸收或释放的热量。
例如在热力学循环中，比热容的变化可以用来计算引擎在不同温度下的工作效率。
2. 热量传递在工程领域中的应用：热量传递的研究在工程领域中具有广泛的应用。
传热学简答题(非考试题,仅供参考)
传热系数的物理意义温差1K时，单位面积内在单位时间传递的热量1.何谓温度场、等温面、等温线、温度梯度、热流线、热阻？答：温度场：在任一瞬间，物体内各点温度分布的总称。
等温面：在温度场中,将温度相等的点连成面即为等温面。
等温线：等温面与任一平面的交线便是等温线。
温度梯度：在温度场中，温度在空间上改变的大小程度。
热流线：与等温线垂直，且指向温度降低的方向。
热阻：反映阻止热量传递的能力的综合参量。
2试述热传递的三种基本方式及特征答；热传导（气液固中进行，无宏观运动），热对流（气液中进行，有宏观运动），辐射换热（无需介质，有能量形式的转换）。
2.物体内的等温线为何不相交？热流线能否相交？答：物体内的等温线若相交则会出现某点同时具有两个温度,故等温线不相交。
又因为热流线与等温线垂直，所以热流线有可能相交。
3、影响导热系数的因素是什么？答：与物质的种类的关系:l值的大小：金属＞非金属固体＞液体＞气体。
与物质的温度的关系:保温材料：平均温度不高于350℃时的导热系数不大于0.12 w/(m.k)的材料称为保温材料。
与物质的湿度的关系:多孔物质的l值较小，吸水后导热系数急剧增大。
与物质的各项同性的关系:木材、石墨，它们各向不同性，因此在不同方向上导热系数差别很大。
4.冬天，棉被经过晒后拍打，为什么感觉特别暖和？答：被晒过的棉被，轻轻拍打后，大量的空气进入棉絮空间，空气在狭小的棉絮空间内自然对流换热不容易展开，由于空气的导热系数很低(20℃,0.101325×106Pa时)，故能起到很好的保温作用。
5.多孔材料受潮后，其导热系数λ值如何变化？答：多孔物质的?值较小，吸水后传热和传质方向一致，故导热系数急剧增大。
6.导温系数a愈大，则在同样的外部加热或冷却条件下物体内各处的温度差是越大还是越小？为什么？答：越小，a说明物体被加热或冷却时其各部分温度趋于一致的能力。
a大的物体被加热时，各处温度能较快地趋于一致。
热传递方式及计算
第二章热传递方式及计算2.1.1 导热（热传导）1 、概念定义：物体各部分之间不发生相对位移时，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递称导热。
如：固体与固体之间及固体内部的热量传递。
2、导热的特点z必须有温差z物体直接接触z依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而传递热量；不发生宏观的相对位移z没有能量形式之间的转化3、导热的基本规律1 ）傅立叶定律1822年，法国物理学家两个表面分别维持均匀恒定温度的平板，是个一维导热问题。
考察x方向上任意一个厚度为dx的微元层。
4 ）导热系数λ9表征材料导热性能优劣的参数，是一种物性参数，单位：w/(m·k) 。
9同材料的导热系数值不同，即使同一种材料导热系数值与温度等因素有关。
9金属材料最高，液体次之，气体最小。
例题:有三块分别由纯铜（热导率λ1=398W/(m·K)）、黄铜（热导率λ2=109W/(m·K)）和碳钢（热导率λ3=40W/(m·K)）制成的大平板，厚度都为10mm，两侧表面的温差都维持为t w1 –t w2= 50℃不变，试求通过每块平板的导热热流密度。
2.1.2 辐射换热1、基本概念辐射：物体通过电磁波来传递能量的方式。
辐射换热：两个温度不同且互不接触的物体之间通过电磁波进行的换热过程。
2、辐射换热的特点¾不需要物体直接接触。
可以在真空中传递，而且在真空中辐射能的传递最有效。
¾在辐射换热过程中，不仅有能量的转换，而且伴随有能量形式的转化。
辐射时：辐射体内热能→辐射能；吸收时: 辐射能→受射体内热能。
¾只要温度大于零就有能量辐射。
¾物体的辐射能力与其温度、性质有关。
3、热辐射的基本规律（斯蒂芬-玻尔兹曼定律）（Stefan-Boltzmann law ）黑体：能全部吸收投射到其表面辐射能的物体。
或称绝对黑体。
（Black body）黑体的辐射能力与吸收能力最强Boltzman定律：40T A Φσ=Boltzman 黑体辐射常数，5.768×10-8 W/(m 2·K 4)0σ实际物体：40T A ΦΦσεε==ε为表面辐射率，取决于物体的种类及状态2.1.3 对流换热1 、基本概念1) 热对流：是指由于流体的宏观运动，从而使流体各部分之间发生相对位移，冷热流体相互掺混所引起的热量传递过程。
传热知识
可见，只有热容量流率相对小的流体才有可能获得较大的温度变 化，将该流体的热容量流率以(mCp)min表示，而相对大的热容量流率表
示为(mCp)max。
(a)传热实际情况
(b)冷流体Cpcmc相对小的理论极 (c)热流体Cpcmc相对小的理论极
限情况
限情况
将换热器实际热流量Q与其无限大传热面积时的最大可能传热量 Qmax之比，称为换热器的传热效率ε。
板式换热器的结构极为紧凑，在传热量相等的条件下，所占空间仅为
管壳式换热器的1/2～1/3。并且不象管壳式那样需要预留出很大得空间 用来拉出管束检修。而板式换热器只需要松开夹紧螺杆，即可在原空间 范围内100%地接触倒换热板的表面，且拆装很方便。 四、随机应变
由于换热板容易拆卸，通过调节换热板的数目或者变更流程就可以得 到最合适的传热效果和容量。只要利用换热器中间架，换热板部件就可 有多种独特的机能。这样就为用户提供了随时可变更处理量和改变传热 系数K值或者增加新机能的可能。 五、有利于低温热源的利用
；
--平均传热温差，℃。 传热的基本方式 根据热量传递机理的不同，传热基本方式有三种，即热传导、对流 和辐射。 ·热传导： 热传导又称导热。是指热量从物体的高温部分向同一物体的低温部 分、或者从一个高温物体向一个与它直接接触的低温物体传热的过程。 ·对流传热： 对流传热是依靠流体的宏观位移，将热量由一处带到另一处的传递 现象。在化工生产中的对流传热，往往是指流体与固体壁面直接接触时 的热量传递。 ·辐射传热： 又称为热辐射，是指因热的原因而产生的电磁波在空间的传递。物 体将热能变为辐射能，以电磁波的形式在空中传播，当遇到另一物体 时，又被全部或部分地吸收而变为热能。 作为换热设备，我们主要关心的热传导和对流传热。
示为(mCp)max。
(a)传热实际情况
(b)冷流体Cpcmc相对小的理论极 (c)热流体Cpcmc相对小的理论极
限情况
限情况
将换热器实际热流量Q与其无限大传热面积时的最大可能传热量 Qmax之比，称为换热器的传热效率ε。
板式换热器的结构极为紧凑，在传热量相等的条件下，所占空间仅为
管壳式换热器的1/2～1/3。并且不象管壳式那样需要预留出很大得空间 用来拉出管束检修。而板式换热器只需要松开夹紧螺杆，即可在原空间 范围内100%地接触倒换热板的表面，且拆装很方便。 四、随机应变
由于换热板容易拆卸，通过调节换热板的数目或者变更流程就可以得 到最合适的传热效果和容量。只要利用换热器中间架，换热板部件就可 有多种独特的机能。这样就为用户提供了随时可变更处理量和改变传热 系数K值或者增加新机能的可能。 五、有利于低温热源的利用
；
--平均传热温差，℃。 传热的基本方式 根据热量传递机理的不同，传热基本方式有三种，即热传导、对流 和辐射。 ·热传导： 热传导又称导热。是指热量从物体的高温部分向同一物体的低温部 分、或者从一个高温物体向一个与它直接接触的低温物体传热的过程。 ·对流传热： 对流传热是依靠流体的宏观位移，将热量由一处带到另一处的传递 现象。在化工生产中的对流传热，往往是指流体与固体壁面直接接触时 的热量传递。 ·辐射传热： 又称为热辐射，是指因热的原因而产生的电磁波在空间的传递。物 体将热能变为辐射能，以电磁波的形式在空中传播，当遇到另一物体 时，又被全部或部分地吸收而变为热能。 作为换热设备，我们主要关心的热传导和对流传热。
热能的传导、对流与辐射
热空气的原理应用1. 热空气的定义热空气是指温度高于周围环境的空气。
它是由于空气分子的热运动引起的。
在热空气中，空气分子的平均动能较大，因此会使其体积膨胀。
2. 热空气的原理热空气的原理基于热胀冷缩的物理性质。
当空气受热时，空气分子的平均动能增大，分子间的距离增大，从而导致空气体积膨胀。
相反，当空气受冷时，空气分子的平均动能减小，分子间的距离减小，空气体积收缩。
3. 热空气的应用热空气的原理被广泛应用于许多领域，以下列举几个常见的应用。
3.1 热气球热气球是最常见的热空气应用之一。
热气球利用加热的空气使其体积膨胀，从而产生升力，使气球能够飞行。
热气球通常采用液化石油气或天然气作为燃料，通过加热空气来使气球获得升力。
热气球飞行的原理是利用气球内热空气比环境空气温度高，形成气压差，从而使气球浮起。
3.2 热风机热风机是利用热空气产生的热量来加热室内空气的设备。
热风机通常由加热器和风扇组成。
加热器利用电能或燃料产生热空气，风扇将热空气吹入室内，从而提供供暖效果。
热风机在冬季供暖、工业加热等领域得到广泛应用。
3.3 热水器热水器是利用热空气传递热量给水从而加热水的设备。
热水器通常由加热器、水箱和管道组成。
加热器产生热空气，通过管道将热空气与水进行热交换，使水温升高。
热水器在家庭生活中用于提供热水供应。
3.4 热风炉热风炉是一种利用燃料产生高温热空气的设备。
热风炉通常由炉膛和烟风系统组成。
燃料在炉膛中燃烧，产生高温烟气，通过烟风系统将烟气与空气进行热交换，产生热空气。
热风炉在工业生产中用于加热炉内空气或供应需要高温热空气的设备。
3.5 包装与封口热空气也可以用于包装和封口。
在一些包装材料上，通过向包装材料施加热量，使其温度升高，从而改变其内部结构，使其能够封口。
热空气在包装行业中被广泛应用。
4. 结论热空气的原理应用广泛，包括热气球、热风机、热水器、热风炉以及包装和封口等。
了解热空气的原理和应用可以帮助我们更好地理解和利用热空气的特性，从而满足我们的生活和工作需求。
环境工程原理 第四章 热量传递
有利于提高管程流体的流速和对流传热系数，但能量损失增加，传热
温度差小，程数以2、4、6程多见。 管外流体每通过一次壳体成为一个壳程。在管外装有折流板（或挡 板）可以提高壳程流体的流速，以保持较高的传热系数，折流板形式 常用的有弓形和盘环形两种。折流板同时起中间支架作用。
换热器
*列管式换热器
优点：
固体壁面的形状、尺度、方位、粗糙度、是否处于管 道进口段以及是弯管还是直管等。 a c p
（3）流动特征
对流传热
一、影响对流传热的因素
（3）流动特征 流动起因（自然对流、强制对流） 流动状态（层流、湍流） 有无相变化（液体沸腾、蒸汽冷凝） 流体对流方式（并流、逆流、错流）
第四节 辐射传热
浮头补偿 补偿圈补偿 U形管补偿
换热器
选择的原则：
⑴ 不清洁易结垢的物料应选管；
⑵ 需要通过增大流速以提高给热系数的流体应选管； ⑶ 腐蚀性流体宜走管程，以免管束和壳体同时受腐蚀； ⑷ 压力高的流体宜选管程，以防止壳体受压； ⑸ 蒸汽走壳程，冷凝液易于排出；
⑹ 被冷却的流体一般走壳程，便于散热；
⑺ 粘度大流量小流体选壳程，壳程Re>100即可达到湍流。
折流挡板
按一定数目与管束垂直设置；防止短路、增加流速；可 强制流体按规定路径、多次错流经过管束，增加湍动程 度。
t1
t1 T1 T2
T1 T2 t2
t2
热流体 T1
t2
冷流体 t1
T2
换热器
*列管式换热器
冷、热流体两种流体在进行换热时，一种流体通过管内，其行程称
为管程；另一种流体在管外流动，其行程称为壳程。 换热器内通过管内的流体每通过一次管束称为一个管程；管程数多
传热学-名词解释
《传热学》名词解释1.热传导：温度不同的物体各部分或温度不同的两物体直接接触时依靠分子，原子及其自由电子等微观粒子热运动而进行的热量传递现象2.导热系数λ：单位厚度的物体具有单位温差时，在它的单位面积上每单位时间的导热量。
其单位为W/(m•K)3.热对流：流体内部，只依靠有温差流体微团的宏观掺混运动传递热量的现象4.对流换热：流体在与它温度不同的壁面上流动时，两者产生热量交换，这一热量传递过程称为对流换热过程5.对流换热系数（表面传热系数）h：单位面积上，流体与壁之间在单位温差下及单位时间内所能传递的热量。
单位为W/(m2•K)6.传热过程：冷热两种流体隔着固体壁面的换热，即热量从壁一侧的高温流体通过壁传给另一侧的低温流体的过程7.传热系数k：单位时间，单位壁面积上，冷热流体间温差为1℃时所传递的热量。
单位为W/(m2•K)8.热阻：热量传递路径上的阻力，反映了热量传递过程中热量与温差的关系；单位面积的导热热阻Rλ=δ/λ，单位为(m2·K)/W；总面积的导热热阻R=δ/(λA)，单位为K/W9.辐射换热：物体间靠热辐射进行的能量传递称为辐射换热10.温度场：某一时刻空间所有各点温度的总称11.温度梯度：沿等温线法线方向上的温度增量与发向距离的比值12.等温面：同一时刻，温度场中所有温度相同的点连接所构成的面叫做等温面13.热流密度矢量：单位时间单位面积上所传递的热量称为热流密度。
定义等温面上某点，以通过该点最大热流密度的方向为方向，数值上正好等于沿该方向热流密度的矢量称为热流密度矢量，简称热流矢量14.热扩散率（热扩散系数，导温系数）a：a=λ∕(ρc p)称为热扩散率，热扩散系数，导温系数，单位为m2/s，表征物体被加热或冷却时，物体内各部分温度趋于均匀一致的能力15.稳态导热：物体的温度不随时间发生变化的导热过程称为稳态导热16.临界热绝缘直径：对应于总热阻为极小值时的保温层外径称为临界热绝缘直径17.肋片效率ηf：在肋片表面平均温度下，肋片的实际散热量与假定整个肋片表面都处在肋基温度时的理想散热量的比值18.接触热阻：当导热过程在两个直接接触的固体之间进行时，由于固体表面不是理想平整的，所以两固体直接接触的界面容易出现点接触，或者只是部分的而不是完全的和平整的面接触，这时就会给导热过程带来额外的热阻，这种热阻称为接触热阻19.（导热）形状因子：将有关涉及物体几何形状和尺寸的因素归纳在一起，称为形状因子20.非稳态导热：温度场随时间而变化的导热过程21.瞬态导热：物体的温度不断升高（加热过程）或降低（冷却过程），在经历相当长的时间之后，物体的温度逐渐趋近于周围物体的温度，最终达到平衡，这样的过程称为瞬态导热，即为加热或冷却过程22.周期性非稳态导热：温度按照一定的周期发生变化的导热过程23.（瞬态温度变化的）正常情况阶段：经历不规则情况后，随着时间的推移，初始温度的影响逐渐消失，此时物体内部各处温度随时间的变化率具有一定的规律，称为正常情况阶段24.集总参数法：当Bi<0.1时，可以近似地认为物体的温度是均匀的，这种忽略物体内部导热热阻，认为物体温度均匀一致的分析方法称为“集总参数法”25.（材料的）蓄热系数：，它表示物体表面温度波振幅为1℃时，导入物体的最大热流密度26.傅立叶准则：Fo=，它是非稳态导热过程的无量纲时间27.毕渥准则：B i=hδ/λ，它表示物体内部导热热阻δ/λ与物体表面对流换热热阻1/h的比值28.自然对流：流体因各部分温度不同而引起的密度差异所产生的流动称为自然对流29.受迫对流：流体因受外力作用产生的流动称为受迫对流30.混合对流：受迫对流与自然对流并存的流动称为混合对流31.流动边界层：黏性流体流过物体表面时，紧挨壁面处将形成极薄的，具有很大速度梯度的流动边界层32.热边界层：当壁面与流体之间有温差时，在紧挨壁面处会出现极薄的，具有很大温度梯度的温度边界层，又称热边界层33.物理现象相似：在同一类物理现象中，凡相似的现象，空间各对应点的同名物理量分别成一定的比例34.雷诺准则：Re=ul/ν它的大小表征了流体流动时惯性力与粘滞力的相对大小35.努谢尔特准则：Nu=hl/λ，它表征壁面法向无量纲过于温度梯度的大小，而此梯度的大小反映了对流换热的强弱36.格拉晓夫准则：Gr=(gΔtαl3)/v2，表征了浮升力与粘滞力的相对大小37.普朗特准则：Pr=v/a，，它的值反映了流体的动量传递能力与热量传递能力的相对大小38.（流动、热）进口段：流体从进入管口开始，需经历一段距离，管断面流速分布和流动状态才能达到定型，这一段距离通称进口段39.（流动、热）充分发展段：流体经过进口段后，流态定型，流动达到充分发展，称为流动充分发展段40.（自然对流换热的）自模化现象：对于自然对流紊流，其表面传热系数与定型尺寸无关，该现象称“自模化现象”41.膜状凝结：当凝结液能很好地湿润壁面时，凝结液将形成连续的膜向下流动，称为膜状凝结42.珠状凝结：若凝结液不能很好地湿润壁面，则凝结液将聚成一个个液珠，称为珠状凝结43.沸腾：液体在受热面的加热下，液体内部产生气泡的相变过程称为沸腾44.沸腾温差（过热度）：饱和沸腾时，壁温与饱和温度之差45.（饱和、过冷、泡态、膜态）沸腾：一定压强下，当液体主体为饱和温度t s，而壁面温度t w高于ts时的沸腾称为饱和沸腾；若主体温度低于ts，而壁面温度tw高于ts的沸腾称为过冷沸腾；热量依靠自然对流过程传递到主体，蒸发在液体表面进行，这时的沸腾称为自然对流沸腾；自然对流过后，沸腾温差继续增加，之后会产生大量de气泡，称为泡态沸腾（核沸腾）；沸腾温差继续增大，当沸腾温差达到一定值时，壁面将全部被一层稳定的气膜所覆盖，这时气化只能在气膜-液交界面上进行，气化所需热量依靠导热，对流，辐射通过气膜传递，称为膜态沸腾46.黑体：物体能全部吸收外来射线，即α=1，由于可见光被全部吸收而不被反射，人眼所看到的颜色呈现黑色，故这种物体被定义为黑体47.白体: 物体能全部反射外界投射过来的射线，即ρ=1，不论是镜反射还是漫反射，由于可见光被全部反射，颜色上呈现白色，故这种物体称为白体48.透明体：如果外界投射过来的射线能够全部穿透物体，即τ=1，则称这种物体为透明体49.辐射力E：单位时间内，物体单位辐射面积向半球空间所发射全部波长的总能量称为辐射力，单位为W/m250.单色辐射力Eλ：单位时间内，物体单位辐射面积，向半球空间所发射的某一波长的能量称为单色辐射力，单位为W/(m2·μm)51.定向辐射强度I p:在某给定辐射方向上，单位时间，单位可见辐射面积，在单位立体角内所发射的全部波长的能力称为定向辐射强度52.单色定向辐射强度Iλp:在某给定辐射方向上，单位时间，单位可见辐射面积，在单位立体角内所发射的某一波长的能力称为单色定向辐射强度53.发射率（黑度）ɛ：实际物体的辐射力与同温度下黑体的辐射力之比；ɛ=E/E b54.单色发射率ɛλ：ɛλ=Eλ/E bλ55.定向发射率ɛp：ɛp=E p/Eλp:56.单色定向发射率ɛλ,p：ɛλ,p=Eλ,p/E bλ,p57.灰体：假如某物体的光谱发射率ɛλ不随波长发生变化，即ɛ=ɛλ=const，这种物体称灰体58.温室效应：投射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热量交换而形成的保温效应59.角系数X a,b: 表示离开表面的辐射能中直接落到另一个表面上的百分数60.有效辐射J: 单位时间离开单位面积表面的总辐射能61.投入（投射）辐射G：单位时间，单位面积表面得到的总辐射能62.重辐射面：在辐射换热系统中，表面温度未定，净辐射换热量为零的表面63.辐射隔热：减少表面间辐射换热的有效方法是采用高反射比的表面涂层，或在表面间加设遮热板，这类措施称为辐射隔热64.复合换热：当流体为气体介质时，壁面上除对流换热外，还将同时存在辐射，这种对流与辐射并存的换热称为复合换热（区别于“混合换热”）65.换热器：实现两种或两种以上温度不同的流体相互换热的设备66.（换热器的）效能ɛ：换热器的实际传热量与最大可能的传热量之比67.（换热器的）传热单元数NTU：传热单元数NTU是表示换热器传热量大小的一个无量纲数，NTU=kA/C min。
热传导三种方式公式
热传导三种方式公式热传导是指物体内部或不同物体之间因温度差异而产生热量传递的现象。
热传导过程可以通过三种方式进行：热对流、热辐射和热传导。
本文将分别介绍三种热传导方式及其公式。
1.热对流热对流是指流体（气体或液体）在物体表面或内部通过对流方式进行热传递。
在流体中，热量传递是通过流体分子间的碰撞实现的。
热对流的公式如下所示：Q=hAΔT其中，Q为热量，h为热传递系数，A为传热面积，ΔT为温度差异。
热传递系数h是由流体的性质、流速、传热面积等因素决定的，通过实验得到的。
例如，一个半径为10cm的球体，其表面与气体接触，气体温度为30℃，球体内部温度为100℃，求其表面每秒钟传递多少热量？解：首先计算出表面积，A=4πr²=4π某10²=1256.64cm²。
然后选择恰当的热传递系数，假设为h=10W/(m²·K)，将其转换为cm单位，得h=0.1W/(cm²·K)。
最后代入公式得到：Q=hAΔT=0.1某1256.64某(100-30)=940.98W。
2.热辐射热辐射是指物体通过辐射方式进行热传递，而不需要介质来传递热量。
所有物体都可以辐射热量，其公式如下所示：Q=σεA(T₁⁴-T₂⁴)其中，Q为热量，σ为斯特腾-玻尔兹曼常数，ε为辐射率，A为表面积，T₁和T₂分别为两侧物体的绝对温度。
斯特腾-玻尔兹曼常数σ是一个物理常数，其数值为5.67某10⁻⁸W/(m²·K⁴)，可以通过实验测定得到物体的辐射率ε。
例如，一个黑色矩形板，长50cm、宽30cm、温度为100℃，悬空悬浮在25℃的房间内，求每秒钟它向房间内传递多少热量？解：首先计算出表面积，A=2(50某30+30某100+50某100)cm²=27,000cm²。
然后计算出物体的辐射率，或参考已知黑色物体的典型值，假设为ε=1、最后代入公式得到：Q=σεA(T₁⁴-T₂⁴)=5.67某10⁻⁸某1某27,000某(373⁴-298⁴)=648.43W。
热传递与导热性能
热传递与导热性能热传递和导热性能是热学领域中重要的概念，它们在工程和科学领域广泛应用。
本文将介绍热传递的基本原理以及导热性能的相关概念和影响因素。
1. 热传递的基本原理热传递是指热量从高温物体传递到低温物体的过程。
热量的传递可以通过三种方式实现：传导、对流和辐射。
1.1 传导传导是指在物质内部通过分子之间的直接碰撞传递热量。
传导的速率受到物质的导热性能和温度梯度的影响。
导热性能是物质传导热量的能力，表征为热导率。
温度梯度是指物体内部不同位置的温度差异。
一般来说，导热性能越高，温度梯度越大，热传递速率越快。
1.2 对流对流是指通过流体或气体的流动来传递热量。
对流的速率取决于传热介质的流动性质和温度差。
对流传热一般较传导快速，因为流体的流动可以带走热量。
1.3 辐射辐射是指以电磁波的形式传递热量。
所有物体都会辐射热量，但辐射的速率取决于物体的温度和表面性质。
较高温度的物体辐射更多热量。
2. 导热性能的影响因素导热性能是物质传导热量的能力。
它受到以下几个因素的影响：2.1 物质的热导率热导率是一个物质的导热性能指标，它描述了单位时间内，单位面积上的热量通过物质的能力。
不同物质的热导率不同，例如金属通常具有较高的热导率，而塑料和木材的热导率较低。
2.2 物质的热容量热容量是物质吸收或释放热量时的能力。
热容量较大的物质可以吸收较多的热量，在温度变化较小时起到一定的缓冲作用。
2.3 温度梯度温度梯度是导热性能的重要影响因素。
温度梯度越大，单位时间内传导的热量越多。
2.4 物质的密度和比热容密度和比热容都会影响导热性能。
物质的密度越大，传热时的接触面积也越大，导热性能相对较好。
比热容是物质单位质量的热容量，也会影响热传导的速率。
3. 导热性能的应用3.1 建筑和保温材料导热性能对建筑和保温材料具有重要影响。
对于保温材料，我们通常选择导热性能较低的材料，以减少室内与室外的热量传递。
3.2 热交换器在热交换器中，导热性能决定了热量传递的效率。
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CPU、主板(南桥、北桥及VRM部分)、显卡以及其他部件如硬件、光驱等，它们工作时消耗的电能会有相当 一部分转化为热量。
我们都知道，电子器件的工作温度直接决定其使用寿命和稳定性。要让PC各部件的工作温度保持在合理 的范围内，除了保证PC工作环境的温度在合理范围内之外，还必须要对其进行散热处理。尤其对CPU而 言，如果用户进行了超频，要保证其稳定地工作更必须有效地散热。
各种材料散热原理+制作工艺 - 散热器研讨专区 - 玩家堂
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各种材料散热原理+制作工艺
各种材料散热原理+制作工艺
作者: liushunqi 来源: 玩家堂 发布时间: 2009-4-12 10:23
散热的原理与技术解析散热的原理与技术解析 随着PC计算能力的增强，功耗与散热问题日益成为不容回避的问题。一般说来，PC内的热源大户包括
/htmls/47/t-27347.html
3/25/2011
各种材料散热原理+制作工艺 - 散热器研讨专区 - 玩家堂
辐射 : 热辐射是一种可以在没有任何介质的情况下，不需要接触，就能够发生热交换的传递方式，也就 是说，热辐射其实就是以波的形式达到热交换的目的。
一般说来，依照从散热器带走热量的方式，可以将散热器分为主动式散热和被动式散热。所谓的被动式散 热，是指通过散热片将热源如CPU产生的热量自然散发到空气中，其散热的效果与散热片大小成正比，但因 为是自然散发热量，效果当然大打折扣，常常用在那些对空间没有要求的设备中，或者用于为发热量不大的 部件散热，如部分普及型主板在北桥上也采取被动式散热。对于个人使用的PC机来说，绝大多数采取主动式 散热方式，主动式散热就是通过风扇等散热设备强迫性地将散热片发出的热量带走，其特点是散热效率高， 而且设备体积小。
液冷
液冷散热是通过液体在泵的带动下强制循环带走散热器的热量，与风冷相比，具有安静、降温稳定、对 环境依赖小等等优点。液冷的价格相对较高，而且安装也相对麻烦一些。同时安装时尽量按照说明书指导的 方法安装才能获得最佳的散热效果。
出于成本及易用性的考虑，液冷散热通常采用水做为导热液体，因此液冷散热器也常常被称为水冷散热 器。
任何散热器也都会同时使用以上三种热传递方式，只是侧重有所不同。以CPU散热为例，热由CPU工作 不断地散发出来，通过与其核心紧密接触的散热片底座以传导的方式传递到散热片，然后，到达散热片的热 量，再通过其他方式如风扇吹动将热量送走。整个散热过程包括4个环节：第一是CPU，是热源产生者；第 二是散热片，是热的传导体；第三是风扇，是增加热传导和指向热传导的媒介；第四就是空气，这是热交换 的最终流向。
半导体制冷具有制冷温度低、可靠性高等优点，冷面温度可以达到零下10℃以下，但是成本太高，而且 可能会因温度过低导致CPU结露造成短路，而且现在半导体制冷片的工艺也不成熟，不够实用。
化学制冷
所谓化学制冷，就是使用一些超低温化学物质，利用它们在融化的时候吸收大量的热量来降低温度。这 方面以使用干冰和液氮较为常见。比如使用干冰可以将温度降低到零下20℃以下，还有一些更“变态”的玩 家利用液氮将CPU温度降到零下100℃以下（理论上），当然由于价格昂贵和持续时间太短，这个方法多见 于实验室或极端的超频爱好者。
对流 : 对流指的是流体(气体或液体)与固体表面接触，造成流体从固体表面将热带走的热传递方式。
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散热方式 对主动式散热，从散热方式上细分，可以分为风冷散热、液冷散热、热管散热、半导体制冷、化学制冷
等等。
风冷
风冷散热是最常见的散热方式，相比较而言，也是较廉价的方式。风冷散热从实质上讲就是使用风扇带 走散热器所吸收的热量。具有价格相对较低，安装方便等优点。但对环境依赖比较高，例如气温升高以及超 频时其散热性能就会大受影响。
热管
热管属于一种传热元件，它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，通过在全封闭真空管 内的液体的蒸发与凝结来传递热量，具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、 可远距离传热、可控制温度等一系列优点，并且由热管组成的换热器具有传热效率高、结构紧凑、流体阻损 小等优点。其导热能力已远远超过任何已知金属的导热能力。
提高散热片的热传导能力 无论采取哪种散热方式，都要首先解决如何高效地将热量从热源如CPU快速转移到散热本体上的问题，
如对风冷散热而言，其需要将CPU产生的热量以热传导转移到散热片，然后由风扇高速转动将绝大部分热量 通过对流(包括强制对流和自然对流)的方式带走；对液冷散热同样如此。在这个过程中，辐射方式直接散发 的热量是极少的，而起决定作用的则是第一步，提高热传导的效率，将热量带离热源。
传导 : 物质本身或当物质与物质接触时，能量的传递就被称为热传导，这是最普遍的一种热传递方式， 由能量较低的粒子和能量较高的粒子直接接触碰撞来传递能量。相对而言，热传导方式局限于固体和液体， 因为气体的分子构成并不是很紧密，它们之间能量的传递被称为热扩散。
热传导的基本公式为“Q=K×A×ΔT/ΔL”。其中Q代表为热量，也就是热传导所产生或传导的热量；K为材 料的热传导系数，热传导系数类似比热，但是又与比热有一些差别，热传导系数与比热成反比，热传导系数 越高，其比热的数值也就越低。举例说明，纯铜的热传导系数为396.4，而其比热则为0.39；公式中A代表传 热的面积(或是两物体的接触面积)、ΔT代表两端的温度差；ΔL则是两端的距离。因此，从公式我们就可以发 现，热量传递的大小同热传导系数、热传热面积成正比，同距离成反比。热传递系数越高、热传递面积越 大，传输的距离越短，那么热传导的能量就越高，也就越容易带走热量。
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由此可以看出，银和铜是最好的导热材料，其次是金和铝。但是金、银太过昂贵，所以，目前散热片主 要由铝和铜制成。但由于铜密度大，工艺复杂，价格较贵，所以现在通常的风扇多采用较轻的铝制成，当 然，对风冷散热器来说，在考虑材质的时候除了热传导系数外，还必须考虑散热器的热容量，综合这两项参 数，铝的优越性就体现出来。不过，本文只讨论热传导方面，对那些我们将在下一部分详细讨论。
热传递的原理与基本方式 虽然我们常将热称为热能，但热从严格意义上来说并不能算是一种能量，而只是一种传递能量的方式。
从微观来看，区域内分子受到外界能量冲击后，由能量高的区域分子传递至能量低的区域分子，因此在物理 界普遍认为能量的传递就是热。当然热最重要的过程或者形式就是热的传递了。
学过中学物理的朋友都知道，热传递主要有三种方式：
tel: (86)-010-82486448 fax: (86)-010-82486448 webmaster@
京ICP备09007658号
热对流的公式为“Q=H×A×ΔT”。公式中Q依旧代表热量，也就是热对流所带走的热量；H为热对流系数 值，A则代表热对流的有效接触面积；ΔT代表固体表面与区域流体之间的温度差。因此热对流传递中，热量 传递的数量同热对流系数、有效接触面积和温度差成正比关系；热对流系数越高、有效接触面积越大、温度 差越高，所能带走的热量也就越多。
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半导体制冷
半导体制冷就是利用一种特制的半导体制冷片在通电时产生温差来制冷，只要高温端的热量能有效的散 发掉，则低温端就不断的被冷却。在每个半导体颗粒上都产生温差，一个制冷片由几十个这样的颗粒串联而 成，从而在制冷片的两个表面形成一个温差。利用这种温差现象，配合风冷/水冷对高温端进行降温，能得到 优秀的散热效果。
论坛热贴
具体应用到实际来看，热对流又有两种不同的情况，即：自然对流和强制对流。自然对流指的是流体运 动，成因是温度差，温度高的流体密度较低，因此质量轻，相对就会向上运动。相反地，温度低的流体，密 度高，因此向下运动，这种热传递是因为流体受热之后，或者说存在温度差之后，产生了热传递的动力；强 制对流则是流体受外在的强制驱动（如风扇带动的空气流动）,驱动力向什么地方，流体就向什么地方运动， 因此这种热对流更有效率和可指向性。
CPU的Die通常不到2平方厘米，但功耗却达到几十、上百瓦，如果不能及时将热量传导出去，热量一旦 在Die中积聚，将会导致严重的后果。
对散热器来说，最重要的是其底座能够在短时间内能尽可能多的吸收CPU释放的热量，即瞬间吸热能 力，这只有具备高热传导系数的金属才能胜任。对于金属导热材料而言，比热和热传导系数是两个重要的参 数。
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CPU、主板(南桥、北桥及VRM部分)、显卡以及其他部件如硬件、光驱等，它们工作时消耗的电能会有相当 一部分转化为热量。
我们都知道，电子器件的工作温度直接决定其使用寿命和稳定性。要让PC各部件的工作温度保持在合理 的范围内，除了保证PC工作环境的温度在合理范围内之外，还必须要对其进行散热处理。尤其对CPU而 言，如果用户进行了超频，要保证其稳定地工作更必须有效地散热。
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各种材料散热原理+制作工艺
各种材料散热原理+制作工艺
作者: liushunqi 来源: 玩家堂 发布时间: 2009-4-12 10:23
散热的原理与技术解析散热的原理与技术解析 随着PC计算能力的增强，功耗与散热问题日益成为不容回避的问题。一般说来，PC内的热源大户包括
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辐射 : 热辐射是一种可以在没有任何介质的情况下，不需要接触，就能够发生热交换的传递方式，也就 是说，热辐射其实就是以波的形式达到热交换的目的。
一般说来，依照从散热器带走热量的方式，可以将散热器分为主动式散热和被动式散热。所谓的被动式散 热，是指通过散热片将热源如CPU产生的热量自然散发到空气中，其散热的效果与散热片大小成正比，但因 为是自然散发热量，效果当然大打折扣，常常用在那些对空间没有要求的设备中，或者用于为发热量不大的 部件散热，如部分普及型主板在北桥上也采取被动式散热。对于个人使用的PC机来说，绝大多数采取主动式 散热方式，主动式散热就是通过风扇等散热设备强迫性地将散热片发出的热量带走，其特点是散热效率高， 而且设备体积小。
液冷
液冷散热是通过液体在泵的带动下强制循环带走散热器的热量，与风冷相比，具有安静、降温稳定、对 环境依赖小等等优点。液冷的价格相对较高，而且安装也相对麻烦一些。同时安装时尽量按照说明书指导的 方法安装才能获得最佳的散热效果。
出于成本及易用性的考虑，液冷散热通常采用水做为导热液体，因此液冷散热器也常常被称为水冷散热 器。
任何散热器也都会同时使用以上三种热传递方式，只是侧重有所不同。以CPU散热为例，热由CPU工作 不断地散发出来，通过与其核心紧密接触的散热片底座以传导的方式传递到散热片，然后，到达散热片的热 量，再通过其他方式如风扇吹动将热量送走。整个散热过程包括4个环节：第一是CPU，是热源产生者；第 二是散热片，是热的传导体；第三是风扇，是增加热传导和指向热传导的媒介；第四就是空气，这是热交换 的最终流向。
半导体制冷具有制冷温度低、可靠性高等优点，冷面温度可以达到零下10℃以下，但是成本太高，而且 可能会因温度过低导致CPU结露造成短路，而且现在半导体制冷片的工艺也不成熟，不够实用。
化学制冷
所谓化学制冷，就是使用一些超低温化学物质，利用它们在融化的时候吸收大量的热量来降低温度。这 方面以使用干冰和液氮较为常见。比如使用干冰可以将温度降低到零下20℃以下，还有一些更“变态”的玩 家利用液氮将CPU温度降到零下100℃以下（理论上），当然由于价格昂贵和持续时间太短，这个方法多见 于实验室或极端的超频爱好者。
对流 : 对流指的是流体(气体或液体)与固体表面接触，造成流体从固体表面将热带走的热传递方式。
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散热方式 对主动式散热，从散热方式上细分，可以分为风冷散热、液冷散热、热管散热、半导体制冷、化学制冷
等等。
风冷
风冷散热是最常见的散热方式，相比较而言，也是较廉价的方式。风冷散热从实质上讲就是使用风扇带 走散热器所吸收的热量。具有价格相对较低，安装方便等优点。但对环境依赖比较高，例如气温升高以及超 频时其散热性能就会大受影响。
热管
热管属于一种传热元件，它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，通过在全封闭真空管 内的液体的蒸发与凝结来传递热量，具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、 可远距离传热、可控制温度等一系列优点，并且由热管组成的换热器具有传热效率高、结构紧凑、流体阻损 小等优点。其导热能力已远远超过任何已知金属的导热能力。
提高散热片的热传导能力 无论采取哪种散热方式，都要首先解决如何高效地将热量从热源如CPU快速转移到散热本体上的问题，
如对风冷散热而言，其需要将CPU产生的热量以热传导转移到散热片，然后由风扇高速转动将绝大部分热量 通过对流(包括强制对流和自然对流)的方式带走；对液冷散热同样如此。在这个过程中，辐射方式直接散发 的热量是极少的，而起决定作用的则是第一步，提高热传导的效率，将热量带离热源。
传导 : 物质本身或当物质与物质接触时，能量的传递就被称为热传导，这是最普遍的一种热传递方式， 由能量较低的粒子和能量较高的粒子直接接触碰撞来传递能量。相对而言，热传导方式局限于固体和液体， 因为气体的分子构成并不是很紧密，它们之间能量的传递被称为热扩散。
热传导的基本公式为“Q=K×A×ΔT/ΔL”。其中Q代表为热量，也就是热传导所产生或传导的热量；K为材 料的热传导系数，热传导系数类似比热，但是又与比热有一些差别，热传导系数与比热成反比，热传导系数 越高，其比热的数值也就越低。举例说明，纯铜的热传导系数为396.4，而其比热则为0.39；公式中A代表传 热的面积(或是两物体的接触面积)、ΔT代表两端的温度差；ΔL则是两端的距离。因此，从公式我们就可以发 现，热量传递的大小同热传导系数、热传热面积成正比，同距离成反比。热传递系数越高、热传递面积越 大，传输的距离越短，那么热传导的能量就越高，也就越容易带走热量。
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由此可以看出，银和铜是最好的导热材料，其次是金和铝。但是金、银太过昂贵，所以，目前散热片主 要由铝和铜制成。但由于铜密度大，工艺复杂，价格较贵，所以现在通常的风扇多采用较轻的铝制成，当 然，对风冷散热器来说，在考虑材质的时候除了热传导系数外，还必须考虑散热器的热容量，综合这两项参 数，铝的优越性就体现出来。不过，本文只讨论热传导方面，对那些我们将在下一部分详细讨论。
热传递的原理与基本方式 虽然我们常将热称为热能，但热从严格意义上来说并不能算是一种能量，而只是一种传递能量的方式。
从微观来看，区域内分子受到外界能量冲击后，由能量高的区域分子传递至能量低的区域分子，因此在物理 界普遍认为能量的传递就是热。当然热最重要的过程或者形式就是热的传递了。
学过中学物理的朋友都知道，热传递主要有三种方式：
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热对流的公式为“Q=H×A×ΔT”。公式中Q依旧代表热量，也就是热对流所带走的热量；H为热对流系数 值，A则代表热对流的有效接触面积；ΔT代表固体表面与区域流体之间的温度差。因此热对流传递中，热量 传递的数量同热对流系数、有效接触面积和温度差成正比关系；热对流系数越高、有效接触面积越大、温度 差越高，所能带走的热量也就越多。
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半导体制冷
半导体制冷就是利用一种特制的半导体制冷片在通电时产生温差来制冷，只要高温端的热量能有效的散 发掉，则低温端就不断的被冷却。在每个半导体颗粒上都产生温差，一个制冷片由几十个这样的颗粒串联而 成，从而在制冷片的两个表面形成一个温差。利用这种温差现象，配合风冷/水冷对高温端进行降温，能得到 优秀的散热效果。
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具体应用到实际来看，热对流又有两种不同的情况，即：自然对流和强制对流。自然对流指的是流体运 动，成因是温度差，温度高的流体密度较低，因此质量轻，相对就会向上运动。相反地，温度低的流体，密 度高，因此向下运动，这种热传递是因为流体受热之后，或者说存在温度差之后，产生了热传递的动力；强 制对流则是流体受外在的强制驱动（如风扇带动的空气流动）,驱动力向什么地方，流体就向什么地方运动， 因此这种热对流更有效率和可指向性。
CPU的Die通常不到2平方厘米，但功耗却达到几十、上百瓦，如果不能及时将热量传导出去，热量一旦 在Die中积聚，将会导致严重的后果。
对散热器来说，最重要的是其底座能够在短时间内能尽可能多的吸收CPU释放的热量，即瞬间吸热能 力，这只有具备高热传导系数的金属才能胜任。对于金属导热材料而言，比热和热传导系数是两个重要的参 数。