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热电阻计算公式表
发布时间:2024-07-07

热电阻计算公式表

简介

热电阻是衡量物体导热能力的物理量,单位为开尔文每瓦 (K/W)。导热能力越强,热电阻越小。以下公式表提供了计算不同形状和材料热电阻的公式。

热电阻计算公式

平面壁

热电阻:R = L / (kA)

L:壁的厚度 (m) k:导热系数 (W/m·K) A:壁的横截面积 (m2)

圆柱壁

热电阻:R = ln(ro/ri) / (2πLk)

ro:外径 (m) ri:内径 (m) L:壁的长度 (m) k:导热系数 (W/m·K)

球形壁

热电阻:R = (ro - ri) / (4πkriro)

ro:外径 (m) ri:内径 (m) k:导热系数 (W/m·K)

复合壁(多个层叠壁)

热电阻:R = R1 + R2 + ... + Rn

R1、R2、...:各层壁的热电阻 (K/W)

串联热电阻

热电阻:R = R1 + R2 + ... + Rn

R1、R2、...:各串联电阻 (K/W)

并联热电阻

热电阻:1/R = 1/R1 + 1/R2 + ... + 1/Rn

R1、R2、...:各并联电阻 (K/W)

热电阻计算实例

平面壁

计算一块厚度为 10 mm、导热系数为 0.5 W/m·K 的玻璃平面壁的热电阻。

热电阻:R = L / (kA) = 0.01 m / (0.5 W/m·K * 1 m2) = 0.02 K/W

圆柱壁

计算一根外径为 20 mm、内径为 15 mm、长度为 100 mm、导热系数为 20 W/m·K 的铜圆柱壁的热电阻。

热电阻:R = ln(ro/ri) / (2πLk) = ln(20 mm/15 mm) / (2π * 0.1 m * 20 W/m·K) = 0.005 K/W

复合壁

计算一个由 5 mm 厚的铝壁、10 mm 厚的铜壁和 15 mm 厚的不锈钢壁组成的复合壁的热电阻。

铝壁热电阻:RAl = 0.005 m / (237 W/m·K * 1 m2) = 0.000021 K/W

铜壁热电阻:RCu = 0.01 m / (398 W/m·K * 1 m2) = 0.000025 K/W

不锈钢壁热电阻:RSS = 0.015 m / (15 W/m·K * 1 m2) = 0.001 K/W

复合壁热电阻:R = RAl + RCu + RSS = 0.000021 K/W + 0.000025 K/W + 0.001 K/W = 0.001026 K/W

常见热电阻材料

以下是一些常见热电阻材料及其导热系数:

铜:398 W/m·K 铝:237 W/m·K 不锈钢:15 W/m·K 玻璃:0.5 W/m·K 塑料:0.1 W/m·K

热电阻应用

热电阻在工程和科学领域有多种应用,包括:

热量传递分析 绝缘设计 冷却系统设计 传热设备尺寸
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