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热传导详解
张老师
4月前
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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
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