電子組裝工藝和設備第二章電子設備的熱設計第1節(jié)概述ppt課件

1、 熱是物體的內能，稱為熱能。哪里有熱是物體的內能，稱為熱能。哪里有溫度差，哪里就有換熱現(xiàn)象，就有熱溫度差，哪里就有換熱現(xiàn)象，就有熱量傳遞。熱量總是自發(fā)地由高溫物體量傳遞。熱量總是自發(fā)地由高溫物體傳向低溫物體。傳向低溫物體。 熱能的傳遞方式主要有三種：熱傳導、熱能的傳遞方式主要有三種：熱傳導、對流換熱、輻射換熱。對流換熱、輻射換熱。 以單層平壁的導熱過程為例，得出以下以單層平壁的導熱過程為例，得出以下公式：公式： Q-單位時間內傳遞的熱量，稱熱流量；單位時間內傳遞的熱量，稱熱流量； t-平壁兩側面的溫度差；平壁兩側面的溫度差； -平壁的厚度；平壁的厚度； F-平壁的面積；平壁的面積； -比例常數(shù)

2、，表征材料的導熱性能，稱比例常數(shù)，表征材料的導熱性能，稱為導熱系數(shù)。為導熱系數(shù)。 FtQ將上式改寫為將上式改寫為 此式類似于歐姆定律的表示式：此式類似于歐姆定律的表示式：I=U/RI=U/R故我們將故我們將/(F) /(F) 稱為該平壁導熱的熱阻。稱為該平壁導熱的熱阻。 熱阻是指單位時間內傳遞單位熱量所需熱阻是指單位時間內傳遞單位熱量所需的溫度差，起阻止熱量傳遞的作用。的溫度差，起阻止熱量傳遞的作用。 熱阻還可以串聯(lián)、并聯(lián)等。熱阻還可以串聯(lián)、并聯(lián)等。FtQ 利用熱傳導散熱的主要措施有：利用熱傳導散熱的主要措施有： 1選用導熱系數(shù)大的材料制造導熱選用導熱系數(shù)大的材料制造導熱零件，可降低熱阻。零件

3、，可降低熱阻。 2擴大熱傳導零件間的接觸面積和壓擴大熱傳導零件間的接觸面積和壓力，接觸面應光滑平整。力，接觸面應光滑平整。 3盡量縮短熱傳導路徑，同時，導熱盡量縮短熱傳導路徑，同時，導熱路徑中不應有絕熱或隔熱元件。路徑中不應有絕熱或隔熱元件。 對流換熱量的計算關系為：對流換熱量的計算關系為： Q Q對流換熱量；對流換熱量； tw tw、tftf壁面和流體的平均溫度；壁面和流體的平均溫度； F F換熱面積，；換熱面積，； 平均對流換熱系數(shù)，它表示當流體平均對流換熱系數(shù)，它表示當流體和壁面的溫度差為和壁面的溫度差為11時，在單位時間內時，在單位時間內單位壁面面積和流體交換的熱量，它的大單位壁面面積

4、和流體交換的熱量，它的大小說明對流換熱的強弱。小說明對流換熱的強弱。tFFttQfw 將上式改寫成將上式改寫成 對流換熱的熱阻為對流換熱的熱阻為1/(1/(F)F)。 FtQ1 利用對流散熱的主要措施利用對流散熱的主要措施 1加大溫差。加大溫差。 2加大散熱面積，采取有利于對流加大散熱面積，采取有利于對流散熱的散熱器和安裝位置。散熱的散熱器和安裝位置。 3加大對流介質的流動速度，選擇加大對流介質的流動速度，選擇有利于對流換熱的流體介質，以帶走更有利于對流換熱的流體介質，以帶走更多的熱量。多的熱量。 在單位時間內物體的單位面積向外放在單位時間內物體的單位面積向外放射的能量，即輻射力為射的能量，即

5、輻射力為 T- T-物體的絕對溫度；物體的絕對溫度； C- C-輻射系數(shù)，它和物體的性質、表輻射系數(shù)，它和物體的性質、表面狀況等因素有關，說明物體向外輻面狀況等因素有關，說明物體向外輻射能量的能力。射能量的能力。 兩物體間的輻射換熱量：兩物體間的輻射換熱量：4)100(TCE 14241nF)100T()100T(CQ 利用熱輻射來散熱的主要措施有：利用熱輻射來散熱的主要措施有： 1在零、部件或散熱片上涂覆黑色在零、部件或散熱片上涂覆黑色或有色粗糙的漆或有色粗糙的漆,以增強輻射能力。對熱以增強輻射能力。對熱敏感元件的表面應做成光亮的表面，以敏感元件的表面應做成光亮的表面，以減小吸收輻射熱。減小

6、吸收輻射熱。 2加大輻射體的表面積。加大輻射體的表面積。 3加大輻射體與周圍環(huán)境的溫差。加大輻射體與周圍環(huán)境的溫差。 在流體和平板的溫度不隨時間變化在流體和平板的溫度不隨時間變化的情況下，整個的傳熱過程如下：的情況下，整個的傳熱過程如下： 左邊的熱流體將熱量首先傳遞給左左邊的熱流體將熱量首先傳遞給左側板面，然后此熱量由左側板面?zhèn)鬟f側板面，然后此熱量由左側板面?zhèn)鬟f給右側板面，最后同一熱量又由右側給右側板面，最后同一熱量又由右側板面?zhèn)鬟f給冷流體，可以看作是一個板面?zhèn)鬟f給冷流體，可以看作是一個對流換熱對流換熱- -導熱導熱- -對流換熱的綜合過程，對流換熱的綜合過程，從而實現(xiàn)了熱量從熱流體通過間壁傳從而實現(xiàn)了熱量從熱流體通過間壁傳遞給冷流體的過程。遞給冷流體的過程。 從熱流體到左側壁面的熱傳遞屬于對流換從熱流體到左側壁面的熱傳遞屬于對流換熱過程，其傳遞的熱量為熱過程，其傳遞的熱量為 由左側壁面到右側壁面的熱傳遞屬于熱傳由左側壁面到右側壁面的熱傳遞屬于熱傳導過程，其傳遞的熱量為導過程，其傳遞的熱量為 由右側壁面到冷流體的熱傳遞又屬于一個由右側壁面到冷流體的熱傳遞又屬于一個對流換熱過程，其傳遞的熱量為對流換熱過程，其傳遞的熱量為FttQww212FttQwf1111FttQfw2223 而又有Q1=Q2=Q3=Q 由上面三式可得出： 令： 那么： 其中：211121FttQff