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2021.07.28 熱設計

熱阻和散熱的基礎知識:對流中的熱阻

電子裝置中半導體元件的熱設計

上一篇文章“傳導中的熱阻”之後,本文將介紹“對流”中的熱阻。我們首先會對對流進行介紹,之後會對對流熱阻的公式進行講解。

什麼是對流?

對流有幾種類型,先來瞭解一下術語及其定義。另外,下面還給出了對流示意圖。

流體 氣體和液體等流動的物質
對流 透過接收到熱量的流體的行動來傳遞熱量的換熱現象
※在沒有流體的狀態(真空)下,無法預期對流引起的熱傳遞
自然對流 僅由流體的溫差產生的浮力驅動的流體運動
強制對流 由風扇和泵體等外力驅動的流體運動

對流中的熱阻

下面是表示對流熱阻的公式。

對流中的熱阻是對流傳熱係數hm與發熱物體的表面積A乘積的倒數。從公式中可以看出,對流換熱熱阻隨著物體表面積的增加而減小。

對流傳熱係數hm因對流類型而異。上面還分別給出了自然對流和強制對流(層流和湍流)的hm。

重點:

・流體是指氣體和液體等流動的物質。

・對流是一種透過接收到熱量的流體的移動來傳遞熱量的換熱現象。

・自然對流是僅由流體的溫差產生的浮力驅動的流體運動。

・強制對流是由風扇和泵體等外力驅動的流體運動。

・對流中的熱阻是對流傳熱係數hm與發熱物體的表面積A乘積的倒數。

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