热传导详解

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热传导又称导热，是不同温度的物体之间通过直接接触，或同一物体中不同温度的各部分之间，由于分子、原子或自由电子等微粒的热运动而发生的热量传递，导热一般发生于固体、静止的流体或与层流流体流动方向相垂直的传热。

热传导遵循傅里叶定律（Fourier's law）：

通过上述的公式可以看出，材料的导热系数或传导率越高，传导的热量就越多；换热面积越大，传导的热量就越多；但是如果传导的路径越长，传导的热量也就越少。

导热系数K：是描述材料导热能力的一个物理量，为单一材料的固有特性，与材料的大小、形状无关。而对于采用玻璃纤维或聚合物膜增强的界面材料，由于其导热系数取决于不同材料层的相对厚度及导热的方向性能，所以用相对导热系数来表征材料的导热性能更合适。此外，对于正交各向异性材料，用户可以定义三个方向具有不同的导热系数，此外该导热系数即可以是常数也可以随温度变化而变化。ANSYS支持以上定义。

傅立叶主要讨论热流在介质中的传递问题，其理论建立在一个实验事实基础上，那就是：所有的热运动取决于温差。影响热传导的主要因素是物体容纳热的能力、物体表面接受以及传输热的能力和−物体内部导热的能力。

用户可以使用解析解法(精确解法)、近似解法和数值解法求解热传导问题。其中，数值求解方法用于于条件复杂，分析解无能为力的情况。它不便于分析，但能得到问题的数值结果，适合求解更实际的问题。有限元属于数值求解热传导的方法之一。

来源：ANSYS空间

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首次发布时间：2024-02-28