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2023-09-18
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载流体表面的散热大多以自由对流,即由热粒子与冷粒子的密度差引起的流体运动完成的。由于同发热体接触,空气被加热,其密度也减小了。两种粒子的密度差产生上升力,使热粒子上升,冷粒子则补充到热粒子的位置上。
液体运动有层流与紊流之分,当进行层流运动时,粒子与通道壁平行地运动;当进行紊流运动时,粒子则无序且杂乱无章地运动。然而,并非整层流体均做紊流运动,近通道壁处总有一薄层流体因其黏滞性而保留层流性质,此薄层内的热量靠热传导传递。边界层流厚度取决于流速,并因流速之增大而减小。
散热能力主要取决于边界层,因为此处温度变化最大。热量传递过程随流体性质而异,直接影响此过程的因素有热导率、比热容、密度和黏滞系数等。边界层的对流散热如图2-4所示。
图2-4 边界层的对流散热
1—层流区;2—紊流区。
对流形式的热交换的计算公式为
式中:dQ——在dt时间内以对流方式散出的热量;
θ、θ0——发热体和周围介质的温度;
A——散热面的面积;
Kc——对流散热系数。
对流散热过程很复杂,影响它的因素又多,故Kc值一般以实验的方式确定,也可以利用经验公式计算。
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