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24/9/7北洋集团－清华大学散热设计知识散热设计知识威海北洋电气集团股份有限公司清华大学电子工程系集成光电子学国家重点实验室24/9/7北洋集团－清华大学热传导三种类型热传导三种类型(1)(1)导热导热(HeatConduction)(HeatConduction)定义定义：：热量从物体中温度较高的部分传到温度较低的部分或者从温度较高的物体传到与其接触的温度较低的物体。物体各部分间无宏观相对位移;热量在传递过程中无能量形式的变化。特点特点：：24/9/7北洋集团－清华大学计算公式：(1)(1)导热导热(HeatConduction)(HeatConduction)t1t2为导热系数，(热导率)，W/(m.oC)热传导三种类型热传导三种类型24/9/7北洋集团－清华大学(2)(2)热对流热对流(Convection)(Convection)特点特点：：流体各部分间发生宏观相对位移；热量在传递过程中无能量形式的变化；只能发生在流体中；必然拌有导热现象。热传导三种类型热传导三种类型定义定义：：在流体中温度不同的各部分之间发生相对位移时所引起的热量传递。24/9/7北洋集团－清华大学(2)(2)热对流热对流(Convection)(Convection)对流换热：流体流过固体壁面时的热量交换。热传导三种类型热传导三种类型对流换热的计算公式：fwtthAΦwftthAΦtΔhAΦtwtfA为对流换热系数，W/(m2.oC)24/9/7北洋集团－清华大学(3)(3)热辐射热辐射(ThermalRadiation)(ThermalRadiation)辐射：：物体通过电磁波来传递能量的过程Radiationisaprocessthattheenergymaybetransferredbyelectromagneticwave.由于热的原因而产生的辐射，物体将内能转变为电磁波，或者物体吸收电磁波而变为内能。特点：特点：能量可在真空中传播;热量在传递过程中发生形式上的变化。4ATΦ计算公式：计算公式：为常数，5.669710-8W/(m2.oC4)热传导三种类型热传导三种类型24/9/7北洋集团－清华大学一种常见的散热方式一种常见的散热方式t1,h1高温流体对流换热t2,h2低温流体对流换热导热24/9/7北洋集团－清华大学工程传热问题可分为两种类型工程传热问题可分为两种类型bb确定温度场确定温度场aa计算传热量计算传热量24/9/7北洋集团－清华大学nnttgradtq单位时间、单位面积上的传热量(热流密度)与温度梯度成正比。傅立叶定律─Fourier’sLaw(1822年)傅立叶定律──导热的基本定律Theheattransferredperunitareaandperunittime(heatflux)isproportionaltothetemperaturegradient.J.B.BiotJ.B.J.Fourier——导热系数,W/(m·)℃24/9/7北洋集团－清华大学假设：1、连续介质；2、各向同性；所依据的定律：傅立叶定律、能量守恒定律单位时间导入微元体的净热量单位时间微元体内内热源生成的热量单位时间内微元体内能的增加3、均匀内热源，强度为(W/m3);Φ4、密度、比热为常数。导热微分方程及定解条件（ConductionDifferentialEquationandDefinitionConditions）24/9/7北洋集团－清华大学Φztzytyxtxtc导热系数为常数时：cΦztytxtat222222导热微分方程及定解条件（ConductionDifferentialEquationandDefinitionConditions）一、直角坐标系中的导热微分方程24/9/7北洋集团－清华大学如果无内热源：傅立叶方程222222ztytxtat如果稳态无内热源：拉普拉斯方程0222222ztytxt导热微分方程及定解条件（ConductionDifferentialEquationandDefinitionConditions）如果稳态导热：泊松方程0Φ222222cztytxta24/9/7北洋集团－清华大学①第一类边界条件：给定物体边界上任何时刻的温度分布。,,,boundaryzyxft导热微分方程及定解条件（ConductionDifferentialEquationandDefinitionConditions）边界条件tboundary-1tboundary-3tboundary-4tboundary-2②第二类边界条件：给定物体边界上任何时刻的热流密度。,z,y,xfqfwwtthnt...