基本理解

導(dǎo)熱系數(shù)反映的是物質(zhì)在單位體積下的導(dǎo)熱能力。實(shí)際上它反映了物質(zhì)導(dǎo)熱的固有能力。這種能力是由物質(zhì)的原子或分子結(jié)構(gòu)決定的。它是評價(jià)物質(zhì)之間導(dǎo)熱能力的參數(shù)。

熱阻系數(shù)其實(shí)是導(dǎo)熱系數(shù)與物體的幾何形狀相結(jié)合而體現(xiàn)的該形狀物體的導(dǎo)熱能力。對非均勻厚度的物體，均勻熱密度的熱通過物體后，兩端意兩點(diǎn)的溫度差可能是不同的，也就是說，意兩點(diǎn)間的熱阻可能是不同的。

談熱阻系數(shù)，要明確這點(diǎn):熱阻系數(shù)是的兩個(gè)點(diǎn)之間的熱阻系數(shù)，并且兩點(diǎn)之間沒有其它的熱源。它反映的是定兩點(diǎn)間的導(dǎo)熱能力。就是說，給定了熱阻值，同時(shí)明確給出計(jì)量的起點(diǎn)和終點(diǎn)。偏離了這兩個(gè)位置點(diǎn)，這個(gè)熱阻值就沒有意義了。

純就每種物質(zhì)而言，談熱阻系數(shù)是沒有太大意義的。因?yàn)閹缀涡螤畈煌?，熱阻就不同了。只有確定了幾何形狀，才可以利用熱阻系數(shù)的概念做導(dǎo)熱能力的。

同種材料，截面積相同、長度不同的柱體，它們的導(dǎo)熱系數(shù)是相同的，而它們兩對面的熱阻系數(shù)是不同的。

同種材料，成不同的形狀，則不同幾何結(jié)構(gòu)之間，它們的兩個(gè)對面的熱阻可能不同。某些不同形狀的物體，熱源端某點(diǎn)到對面某點(diǎn)和到側(cè)面某點(diǎn)的熱阻可能相同。

在產(chǎn)品的散熱器結(jié)構(gòu)時(shí)，我們可能采用兩種方案:只用散熱器自然散熱和散熱器加風(fēng)扇散熱。在采用風(fēng)扇散熱時(shí)，可以選取個(gè)較小的散熱器，其與風(fēng)扇組合的散熱效果可能遠(yuǎn)優(yōu)于只采用個(gè)較大的散熱器的效果。雖然小散熱器的熱阻系數(shù)大于大散熱器的熱阻系數(shù)，但在兩個(gè)系統(tǒng)中，我們也不能單以兩個(gè)散熱器的熱阻系數(shù)大小來說好壞。

基本分類

熱阻系數(shù)是反映阻止熱量傳遞的能力的綜合參量。在傳熱學(xué)的程應(yīng)用中，為了滿足的要求，有時(shí)通過減小熱阻系數(shù)以加強(qiáng)傳熱;而有時(shí)則通過增大熱阻系數(shù)以抑制熱量的傳遞。

當(dāng)熱量在物體內(nèi)以熱傳導(dǎo)的方式傳遞時(shí)，遇到的熱阻稱為導(dǎo)熱熱阻。對于熱經(jīng)過的截面積不變的平板，導(dǎo)熱熱阻為L/(k A)。其中，L為平板的厚度，A為平板垂直于熱方向的截面積，K為平板材料的熱導(dǎo)率。

在對換熱過程中，固體壁面與體之間的熱阻稱為對換熱熱阻，1/(hA)。其中，h為對換熱系數(shù)，A為換熱面積。

兩個(gè)溫度不同的物體相互輻射換熱時(shí)的熱阻稱為輻射熱阻。如果兩個(gè)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/(A1 F 1-2)或1/(A2 F 2-1)。其中A1和A 2為兩個(gè)物體相互輻射的表面積，F(xiàn)1-2和F 2-1為輻射角系數(shù)。

當(dāng)熱量過兩個(gè)相接觸的固體的交界面時(shí)，界面本身對熱呈現(xiàn)出明顯的熱阻，稱為接觸熱阻。產(chǎn)生接觸熱阻的主要原因是，何外表上看來接觸良好的兩物體，直接接觸的實(shí)際面積只是交界面的分，其余分都是縫隙。熱量依靠縫隙內(nèi)氣體的熱傳導(dǎo)和熱輻射行傳遞，而它們的傳熱能力遠(yuǎn)不及般的固體材料。接觸熱阻使熱過交界面時(shí)，沿?zé)岱较驕囟?T發(fā)生突然下降，這是程應(yīng)用中需要盡量避免的現(xiàn)象。減小接觸熱阻的措施是:①增加兩物體接觸面的壓力，使物體交界面上的突出分變形，從而減小縫隙增大接觸面。②在兩物體交界面處涂上有較導(dǎo)熱能力的膠狀物體──導(dǎo)熱脂。