熱阻的三種計算公式,熱阻的計算公式詳解-KIA MOS管

熱阻的計算公式

熱阻是表示材料或系統(tǒng)對熱流傳遞阻礙程度的物理量,其大小等于單位熱流密度下的溫度差。

熱阻的計算公式：R = ΔT / P，

其中：

R 代表熱阻，單位是℃/W（或者開爾文每瓦特 K/W）。

ΔT 是溫度差，表示物體兩端的溫差，單位是℃。

P 是功率，表示施加于物體的熱功率，單位是W。

這個公式表明，當(dāng)有一定功率的熱源對物體加熱時，物體兩端的溫度差與熱源功率的比值就是熱阻。熱阻是衡量物體導(dǎo)熱性能的一個重要參數(shù)，熱阻越大，導(dǎo)熱性能越差；熱阻越小，導(dǎo)熱性能越好。

在實(shí)際應(yīng)用中，熱阻的概念在電子設(shè)備的散熱設(shè)計中尤為重要。例如，芯片的結(jié)到殼的熱阻（Rjc）、殼到散熱器的熱阻（Rcs）、散熱器本身的熱阻（Rsa）等，都是影響電子設(shè)備散熱性能的關(guān)鍵因素。

此外，對于并聯(lián)熱阻的情況，總熱阻 Rt 可以通過以下公式計算：1/Rt = 1/R1 + 1/R2 + ... + 1/Rn，其中 R1、R2、...、Rn 是各個并聯(lián)元件的熱阻。

熱阻的三種計算公式

1、全熱阻公式

全熱阻計算公式用于計算方形封閉空間中的熱阻，即在封閉的空間中的墻壁、窗戶、地板、天花板和門的組合熱阻。

全熱阻Rtotal=(R1*A1+R2*A2+……+Rn*An）/(A1+A2+……+An)

其中：

Rtotal：總熱阻

Ri：組件熱阻

Ai：組件面積

2、表面熱阻公式

表面熱阻計算公式用于計算表面間的熱阻，即材料之間的熱阻。

表面熱阻Rsurface=1/(h1*A1+h2*A2+……+hn*An)

其中：

Rsurface:表面熱阻

h：材料傳熱系數(shù)

Ai：表面積

3、單位面熱阻公式

單位面熱阻公式用于計算任意表面間的熱阻，即單位面積材料之間的熱阻。

單位面熱阻Rlu=1/(h1*A1)+1/(h2*A2)+……+1/(hn*An)

其中：

R1u：單位面熱阻

h：材料傳熱系數(shù)

Ai：表面積

熱阻定義、計算公式

導(dǎo)熱熱阻

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

對流換熱熱阻

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

輻射熱阻

兩個溫度不同的物體相互輻射換熱時的熱阻稱為輻射熱阻。如果兩個物體都是黑體（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/(A1F1-2)或1/(A2F2-1）。其中A1和A2為兩個物體相互輻射的表面積，F(xiàn)1-2和F2-1為輻射角系數(shù)。

接觸熱阻

當(dāng)熱量流過兩個相接觸的固體的交界面時，界面本身對熱流呈現(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，任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一部分，其余部分都是縫隙。熱量依靠縫隙內(nèi)氣體的熱傳導(dǎo)和熱輻射進(jìn)行傳遞，而它們的傳熱能力遠(yuǎn)不及一般的固體材料。接觸熱阻使熱流流過交界面時，沿?zé)崃鞣较驕囟?T發(fā)生突然下降，這是工程應(yīng)用中需要盡量避免的現(xiàn)象。

其他熱阻概念

熱阻率：含有m2的，叫做熱阻率，單位傳熱截面面積上的熱阻。沒有m2的是整個物體的熱阻（比如一片墻）。

空間熱阻：1/Xi,2A,稱為輻射空間熱阻,簡稱空間熱阻。

表面熱阻：1-/A1之間的輻射表面熱阻。

傳熱系數(shù)：表征墻體(含所有構(gòu)造層次)在穩(wěn)定傳熱條件下，當(dāng)其兩側(cè)空氣溫差為1K(1℃)時，單位時間內(nèi)通過單位平方米墻體面積傳遞的熱量，單位為W/(M2.K)。

計算方法

圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)K值：

K=1/(1/h1+δ/λ+1/h2) W/(㎡·°C)

圍護(hù)結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱熱阻：

單層結(jié)構(gòu)熱阻 R=δ/λ(m.K/w)

多層結(jié)構(gòu)熱阻 R=R1+R2+----Rn=δ1/λ1+δ2/λ2+----+δn/λn

圍護(hù)結(jié)構(gòu)劈面對流換熱熱阻：

內(nèi)表面換熱阻：Ri=1/h1；

外表面換熱阻：Re=1/h2；

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱熱阻：

R0=Ri+R+Re

圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)：

K=1/ R0(w/(m.k))

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