當(dāng)前位置:首頁 > 模擬 > 模擬技術(shù)
[導(dǎo)讀]熱通量,又稱熱流密度,是指單位時(shí)間通過單位面積的熱能,是具有方向性的矢量,其在國際單位制中的單位為W/㎡,即瓦特每平方米)。

熱通量,又稱熱流密度,是指單位時(shí)間通過單位面積的熱能,是具有方向性的矢量,其在國際單位制中的單位為W/㎡,即瓦特每平方米)。熱通量有時(shí)也被稱為熱通量密度或熱流密度,是每單位時(shí)間每單位面積的能量流量。。在SI中,其單位是瓦特每平方米(W?m-2)。它既有方向又有量級(jí),所以它是一個(gè)向量。為了確定空間某一點(diǎn)的熱通量,需要考慮表面尺寸無限小的極限情況。傅里葉定律是這些概念的重要應(yīng)用。

對(duì)于通常情況下的大多數(shù)固體,熱量主要通過傳導(dǎo)來傳遞,而熱通量則由傅立葉定律充分地描述。傅里葉定律在一個(gè)維度與溫度分布相關(guān)的熱通量T(X)的在導(dǎo)熱材料中k可由下式得到:

負(fù)號(hào)表示熱通量從較高溫度區(qū)域移動(dòng)到較低溫度區(qū)域。多維擴(kuò)展多維情況類似,熱通量“下降”溫度梯度,因此,是梯度算子和是熱導(dǎo)率。

依據(jù)熱傳導(dǎo)方式的不同,熱通量分為傳導(dǎo)熱通量(傳導(dǎo)熱流密度)、輻射熱通量(輻射熱流密度)和對(duì)流熱通量(對(duì)流熱流密度) 對(duì)于不同的應(yīng)用,熱通量的名稱還有如:大地?zé)嵬?也稱大地?zé)崃髅芏?,土壤熱通?,它是大地(土壤)中熱傳導(dǎo)方式的表述;感熱通量是物體在加熱或冷卻過程中,溫度升高或降低而不改變其原有相態(tài)所需吸收或放出的熱量通量;潛熱通量是物質(zhì)發(fā)生相變(物態(tài)變化)且溫度不發(fā)生變化時(shí)吸收或放出的熱量通量。

熱通量的測(cè)量可以以幾種不同的方式進(jìn)行。通常已知但通常不切實(shí)際的方法是通過測(cè)量具有已知導(dǎo)熱率的一塊材料上的溫差來進(jìn)行的。這種方法類似于測(cè)量電流的標(biāo)準(zhǔn)方法,其中測(cè)量已知電阻上的電壓降。通常這種方法很難執(zhí)行,因?yàn)楸粶y(cè)試材料的熱阻通常是未知的。為了確定熱阻,需要準(zhǔn)確的材料厚度和熱導(dǎo)率值。利用熱阻以及材料兩側(cè)的溫度測(cè)量,可以間接計(jì)算熱通量。

測(cè)量熱通量的第二種方法是通過使用熱通量傳感器或熱通量傳感器來直接測(cè)量傳遞到熱通量傳感器所安裝到的表面的熱量的量。最常見的熱通量傳感器類型是差示溫度熱電堆,其基本上與所提到的第一種測(cè)量方法相同,除了其具有的優(yōu)點(diǎn)是熱阻/傳導(dǎo)率不需要是已知的參數(shù)。由于熱通量傳感器能夠通過使用塞貝克效應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有熱通量的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量,因此不必知道這些參數(shù)。但是,差熱電堆熱通量傳感器已經(jīng)在為了進(jìn)行校準(zhǔn),以涉及它們的輸出信號(hào)[μV]到熱通量值[W/(m2?K)]。一旦熱通量傳感器被校準(zhǔn),它就可以用來直接測(cè)量熱通量,而不需要罕見的熱阻或熱傳導(dǎo)值。

熱通量(英語:heat flux),是指通過單位面積的熱能,是具有方向性的矢量,又稱為熱流密度,即單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的熱量,其在國際單位制的單位為瓦特/平方米(W/m2)。

對(duì)一般條件下的大多固體而言,熱能轉(zhuǎn)移的方式主要為熱傳導(dǎo),故此時(shí)熱通量滿足傅立葉定律。對(duì)一維情形而言,

其中 {\displaystyle k}

為熱導(dǎo)率, {\displaystyle T(x)}

為溫度分布,負(fù)號(hào)表明熱能從高溫部分向低溫部分轉(zhuǎn)移。

類似地,在多維情形中,可以得到。

傳熱速率和熱通量的區(qū)別是什么

1、傳熱速率是標(biāo)量,只有大小沒有方向,熱通量是矢量,既有大小又有方向;

2、含義不同:傳熱速率是指單位時(shí)間內(nèi)傳遞的熱量,熱通量是指單位時(shí)間、單位傳熱面積所傳遞的熱量;

3、單位不同:傳熱速率的單位是焦耳每秒或瓦特,熱通量的單位是瓦特每平方米。熱通量,又稱為熱流,是指單位時(shí)間通過某一面積的熱能,是具有方向性的矢量,分為傳導(dǎo)熱通量(傳導(dǎo)熱流密度)、輻射熱通量(輻射熱流密度)和對(duì)流熱通量(對(duì)流熱流密度)

對(duì)于通常情況下的大多數(shù)固體,熱量主要通過傳導(dǎo)來傳遞,而熱通量則由傅立葉定律充分地描述。

傅里葉定律在一個(gè)維度

與溫度分布相關(guān)的熱通量T(X)的在導(dǎo)熱材料中k可由下式得到:

負(fù)號(hào)表示熱通量從較高溫度區(qū)域移動(dòng)到較低溫度區(qū)域。

多維擴(kuò)展

多維情況類似,熱通量“下降”溫度梯度,因此:

是梯度算子和K是熱導(dǎo)率。

熱通量q 是指單位傳熱面積上的傳熱速率,又稱熱流密度,單位是W/m2.

在S的面積上,經(jīng)過t時(shí)間,傳熱可以表示為q*S*t.

而熱量的傳遞,必然導(dǎo)致溫度的變化。

這個(gè)關(guān)系可由表達(dá)式:Q=q*S*t=(Cm)*n*(T2-T1)=c*m*(T2-T1)

聲明:該篇文章為本站原創(chuàng),未經(jīng)授權(quán)不予轉(zhuǎn)載,侵權(quán)必究。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫?dú)角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時(shí)1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動(dòng) BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運(yùn)行,同時(shí)企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險(xiǎn),如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報(bào)道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對(duì)日本游戲市場(chǎng)的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機(jī) 衛(wèi)星通信

要點(diǎn): 有效應(yīng)對(duì)環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實(shí)提質(zhì)增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢(shì) 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競(jìng)爭力 堅(jiān)持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強(qiáng)核心競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運(yùn)營商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺(tái)與中國電影電視技術(shù)學(xué)會(huì)聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會(huì)上宣布正式成立。 活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng) NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會(huì)上,軟通動(dòng)力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡稱"軟通動(dòng)力")與長三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉