浅谈热设计
热设计概论
自 然 对 流 准 则 方 程 中 的 和 值
Cn
自然对流换热的简化计算
对在海平面采用空气自然冷却的多数电子元器 件或小型设备(任意方向的尺寸小于600mm)，可以 采用以下简化公式进行计算
式中： φ —— 热流密度，W/m2； A —— 换热面积，m2； C —— 系数，由表2-1查得； D —— 特征尺寸，m；
传热基本原则
• 凡有温差的地方就有热量的传递。 • 热量传递的两个基本规律是:
– 热量从高温区流向低温区; – 高温区发出的热量必定等于低温区吸收的热量。
• 热量的传递过程可区分为稳定过程和不稳定过程 两大类:
– 凡是物体中各点温度不随时间而变化的热传递过程称 为稳定热传递过程;
– 反之则称为不稳定过程。
– 提供一条低热阻通路，保证热量顺利传递出去。
热设计的目标
– 热设计应满足设备可靠性的要求 – 热设计应满足设备预期工作的热环境的要求 – 热设计应满足对冷却系统的限制要求 – 降低成本
热设计应考虑的问题
– 太阳辐射 – 灰尘、纤维微粒 – 寿命周期费用 – 热瞬变 – 维修性 – 水气的冷凝 – 冷却剂
等)
辐射传热
➢ 辐射能以电磁波的形式传递 ➢ 任意物体的辐射能力可用下式计算
式中：ε —— 物体的表面黑度； σ0 —— 斯蒂芬—玻尔兹曼常数，5.67×10-8 W/(m2·K4)； A —— 辐射表面积，m2； T —— 物体表面的热力学温度，K。
负号表示热量传递的方向与温度梯度的方向相反。
对流传热
➢ 可分为自然对流和强迫对流两大类 ➢ 对流换热采用牛顿冷却公式计算
式中：hc —— 对流换热系数，W/(m2·℃)； A —— 对流换热面积，m2； tw —— 热表面温度，℃； tf —— 冷却流体温度，℃。
热设计知识点梳理
热设计知识点梳理热设计是一门涉及热力学、传热学、流体力学等多个领域的学科，旨在通过合理的设计和控制来提高热系统的效率和可靠性。
在本文中，将对热设计中的几个重要知识点进行梳理和介绍。
一、热传导热传导是热设计中的基本概念之一。
它描述了热量在不同物质之间传递的方式。
热传导的主要机制是分子间的碰撞和能量传递。
常见的热传导方程为傅立叶热传导定律，即热流密度与温度梯度成正比。
掌握热传导的理论和计算方法对于热设计至关重要。
二、换热换热是指热量通过对流、辐射和传导等方式从一个物体传递到另一个物体的过程。
在热设计中，我们常常需要计算热传递率和温度分布，以确定合适的换热设备和参数。
流体力学和传热学是解决换热问题的基础。
同时，了解不同传热模式的特点和计算方法也是热设计工程师的必备知识。
三、热力学热力学是热设计中的另一个重要支柱。
它研究能量转化和热力平衡的规律，通过熵、焓等宏观参数来描述热系统的性质。
在热设计过程中，热力学方程和循环分析是常用的工具。
熟悉热力学基本原理和计算方法，能够帮助我们理解热系统的行为，优化设计方案。
四、热管技术热管是一种高效的热传导设备，具有快速、均匀和可控的热传递特点。
它由密封的金属外壳和工作介质组成，通过蒸发、冷凝、液体重力和毛细作用等机制来传递热量。
热管广泛应用于航空航天、电子器件散热等领域。
在热设计中，了解热管的工作原理和设计方法对于提高系统的散热效率和稳定性具有重要意义。
五、热管理热管理是指在热设计中采取控制和优化措施，以确保热系统稳定运行的过程。
热管理的目标是降低热耗散的能量损失，延长设备寿命，提高整体效率。
为实现这一目标，我们可以采用散热器、风扇、冷却液等散热装置，并结合热管技术和热传导原理进行系统设计。
熟悉热管理的方法和策略，可以提高热设计工作的效果和效率。
总结：热设计作为一门综合性学科，涵盖了热力学、传热学、流体力学等多个领域的知识。
在本文中，我们对热设计的几个重要知识点进行了梳理和介绍，包括热传导、换热、热力学、热管技术和热管理。
浅谈热设计
浅谈电子产品热设计（一）、热设计中的常用词汇电子产品中经常会用到“热阻”（K/W）这个词。
在图1的示例中，连接A和B 的管道越细，水就越难流出，A和B之间的水位差也就越大。
相反，加粗管道后，AB之间的水位差将会消失。
这种阻碍水流动的作用就相当于热阻。
举例来说，当热流量为1W、温度上升1K时，热阻就是1K/W。
在热设计中，热阻扮演着非常重要的角色。
因为只要知道热阻，就能构思出散热措施，例如“如果要制造热阻为5K/W的散热片，尺寸大约会达到50mm×50mm×30mm”、“热阻为0.1K/W、因此必须要有风扇”等等。
发热量和散热量也是热设计的常用词汇，但二者都属于“热流量”（W），表示1秒的时间中产生或转移的热量。
“热容量”（J/K）也是一个重要参数。
热容量相当于图1中水箱A的底面积。
如果底面积大，即使加入大量的水，水位也不容易上升。
相反，如果底面积小，即使只加入少量的水，水位也会猛涨。
热也是如此，如果是热容量大的大铁块，就算发热量大，温度也很难升高。
相反，如果是热容量小的小塑料容器，哪怕发热量不大，温度也会迅速升高。
也就是说，热容量代表的是水位上涨1m需要注入多少L水，即使温度升高1K需要多少J热量。
假设热容量为1J/K，热流量为1W。
此时，1 秒钟将有1J的热能流入；而每吸收1J的热量，温度会升高1K。
因此，如果忽略热量的流失，1秒的时间中温度会升高1K。
由此可知，只要知道了热容量，就能推算出温度的升降。
热容量等于“比热×重量”，计算非常简单（注1）。
比热是单位质量物质的热容量，单位为J/kg·K（或J /kg·℃）。
质量则是体积×密度。
比热和密度都是物理性质，可以在手册中查到，而且，体积是由尺寸决定的，因此，只要知道材料和尺寸，就能计算出热容量。
至于印刷电路板等复合材料，在计算出各种材料的热容量之后，相加即为总的热容量。
（注1）热阻的计算方式因热传导、热对流、热辐射等热移动的方式而异，非常复杂。
产品的热设计方法培训
产品的热设计方法培训1. 引言在产品设计中，热设计是一个关键的方面。
不合理的热设计会导致产品故障、性能下降甚至损坏。
为了提高设计师对热设计的理解和能力，本次培训将介绍一些常用的产品热设计方法。
2. 热设计的重要性热设计在产品的可靠性、性能和寿命等方面起着重要作用。
以下是热设计的几个重要方面：2.1 热传导热传导是指热量从高温区域传递到低温区域的过程。
合理的热传导路径和材料选择可以减少热量传导的阻碍，提高产品的散热效率。
2.2 热辐射热辐射是指物体通过辐射热能的过程。
合理的热辐射设计可以降低产品的表面温度，提高用户的使用体验。
2.3 热扩散热扩散是指热量在材料内部的传播过程。
合理的热扩散设计可以避免局部高温区域对产品的损害，延长产品的使用寿命。
2.4 散热系统散热系统是指通过散热器、风扇等设备将热量排出产品的过程。
合理的散热系统设计可以确保产品在长时间高负载运行下的稳定性和可靠性。
3. 常用的热设计方法3.1 材料选择合适的材料选择对于产品的热设计至关重要。
常用的散热材料有铝合金、铜、陶瓷等。
选择合适的材料可以提高热导率，加快热量传递速度。
3.2 散热器设计散热器是散热系统中最常见的组件。
合理的散热器设计可以增加散热面积，提高散热效率。
常见的散热器设计包括鳍片散热器、热管散热器等。
3.3 风道设计风道设计是散热系统中另一个重要的方面。
合理的风道设计可以提高风流的流动性，降低风阻，增加散热效果。
风道设计的关键点包括通风口的位置和大小，风道的设计曲率等。
3.4 散热风扇选择散热风扇是散热系统中的核心组件之一。
合适的风扇选择可以提供足够的散热量，保持产品的温度在安全范围内。
常见的散热风扇类型有直流风扇、交流风扇等。
3.5 温度传感温度传感是对产品温度进行实时监测的关键组件。
合适的温度传感器可以及时检测到产品的温度变化，采取相应的散热措施。
常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻等。
3.6 热模拟和仿真热模拟和仿真是热设计过程中的重要工具。
热设计方案
热设计方案引言热设计方案是在建筑、机械和工业设备等领域中广泛使用的一种设计方法。
它旨在确保系统的热处理和散热性能满足特定的要求，以保持设备运行在适宜的温度范围内。
本文将介绍热设计的基本原理、热设计的步骤以及常见的热设计方案。
热设计的基本原理热设计的基本原理是基于热传导和对流的热交换原理。
热传导是指热量从高温区域传递到低温区域的过程，而对流是指通过介质的移动以促进热量传递的过程。
热设计的目标是确保设备在运行时能够有效地排除产生的热量，以避免设备过热导致性能下降甚至损坏。
热设计的步骤1. 确定热处理的目标在进行热设计之前，需要确定热处理的目标。
这包括设定设备的最高工作温度、环境温度以及所需的散热量。
根据这些目标，可以确定所需的散热表面积和散热材料的选择。
2. 分析热源和散热途径接下来，需要分析设备产生的热源以及可能的散热途径。
热源可以是设备本身的能量消耗，也可以是外界环境中的热源。
散热途径可以包括传导、对流和辐射。
根据这些分析，可以确定需要采取的散热设计措施。
3. 设计散热系统根据分析结果，可以设计散热系统。
这包括选择适当的散热材料、确定散热表面积以及设计散热器结构等。
在设计散热系统时，需要考虑热量的传导路径和热量的传递方式，以确保散热系统的有效性。
4. 优化散热系统设计完成后，可以对散热系统进行优化。
这包括通过调整散热器结构、增加散热表面积等方式来提高散热效果。
优化的目标是使热设计方案更加经济高效，以满足设备的热处理需求。
常见的热设计方案1. 散热片散热片是一种常见的热设计方案，它通过扩大散热表面积来增加热量的散发。
散热片通常由铝或铜等导热材料制成，具有良好的散热性能。
散热片可以采用各种形状和结构，以适应不同的散热需求。
2. 散热风扇散热风扇是一种利用对流的热交换方式来散热的设计方案。
散热风扇通常被安装在散热片或散热器上，通过风扇的转动产生气流，加速热量的传递和散发。
散热风扇的选择需要考虑散热风扇的风量和噪音等因素。
对家用电器产品热设计的探讨
对家用电器产品热设计的探讨家用电器产品热设计是目前工业设计领域中的一个热点话题。
它涉及到了家电产品的效能、耐久性、安全性以及使用寿命等诸多方面，因此对于电器行业来说具有最基础可说的重大意义。
同时，由于使用环境和使用条件的不同，因此不同家电品牌之间的热设计也有区别，这是因为不同品牌的产品在热设计的目标、工艺和技术上存在差异。
为了更好地讨论热设计问题，本文将从家用电器的热设计制定与技术参数、热设计制定的计算方法、热设计计算的影响因素三个方面进行讨论。
一、家用电器的热设计制定与技术参数家用电器的热设计制定与技术参数是家电生产制造的基础和前提，也是保障其热设计水平和质量的重要因素。
例如，针对空气调节器的热设计制定，制定标准应包含产品的制冷和制热能力参数、制冷和制热效率参数、外开关机温度、制冷量、噪声等参数。
而针对热水器的热设计制定，则需要重点考虑产品的燃气热值、热水加热功率、热水出水量、燃气耗量等参数。
由此可见，家用电器的热设计制定需要依照不同产品的特征和功能进行合理制定。
二、热设计制定的计算方法对于热设计制定的计算方法，目前主要采用的是数值模拟和实验研究相结合的方法。
数值模拟通常采用经验公式、CFD等方法，具有可重复性强、成本低、计算效率高等优点。
但是当参数过于复杂和细节过多时，容易带来不精确的结果。
因此，在实际热设计制定时，还需要通过实验研究对数值模拟结果进行验证，以保证热设计的准确性和实际可行性。
三、热设计计算的影响因素在进行热设计计算时，需要考虑如下几个方面的因素：1.环境因素：包括温度、湿度、海拔高度等因素，这些因素都会影响产品的散热效果。
2.制造工艺、设备和材料：制造工艺及设备的不同会直接影响电器产品的效能和使用寿命。
而材料制造质量的好坏则直接影响着热传递效果。
3.产品的功能和使用环境：不同的产品具有不同的使用环境和功能特点，这些因素都会对产品的热设计产生影响。
4.成本控制：在进行家用电器产品热设计时，需要对成本进行合理考虑。
产品结构热设计
产品结构热设计导言：产品结构热设计是指在产品设计过程中，针对产品的结构进行热学分析和设计的工作。
通过合理的热设计，可以保证产品在使用过程中的热稳定性和热性能，提高产品的可靠性和使用寿命。
一、热设计的重要性在现代工业中，热问题是产品设计中不可忽视的一个重要因素。
热问题的解决对于产品的性能和可靠性有着直接的影响。
因此，热设计在产品设计中具有重要的地位和作用。
二、热设计的目标热设计的目标是通过合理的热设计，使产品具有良好的散热性能，保证产品的热稳定性和可靠性。
具体来说，热设计需要考虑以下几个方面的问题：1. 散热设计：合理的散热设计可以保证产品在工作过程中的温度不超过允许范围，避免因过高的温度导致的故障和损坏。
2. 热传导设计：通过优化产品的热传导路径和热传导介质，提高产品的热传导效率，减少热阻，提高散热效果。
3. 热辐射设计：合理的热辐射设计可以通过增加散热面积和改善散热面的材料特性，提高产品的热辐射效率，减少热量的积累。
4. 热循环设计：合理的热循环设计可以通过优化产品的热循环路径和热循环介质，提高产品的热循环效率，减少热量的积累。
三、热设计的方法和工具热设计可以通过数值模拟和实验测试两种方法进行。
数值模拟是一种常用的热设计方法，可以通过计算机模拟和分析产品的热特性，预测产品的热行为。
常用的数值模拟工具有有限元分析软件和计算流体力学软件等。
实验测试是一种直接测量和观测产品的热特性的方法，可以通过实验数据对产品的热设计进行验证和优化。
四、热设计的应用领域热设计广泛应用于各个领域的产品设计中。
例如，在电子产品设计中，合理的热设计可以保证电子元器件的温度不超过允许范围，提高产品的可靠性和使用寿命。
在汽车工程中，热设计可以提高发动机的散热效果，减少热量的损失，提高汽车的燃油效率。
在航空航天工程中，热设计可以保证航空器在高温环境下的正常运行，减少热量对航空器的影响。
五、热设计的挑战和发展趋势随着科技的不断发展和产品性能的不断提高，热设计面临着越来越多的挑战。
产品化设计活动热设计
产品化设计活动的热设计是指在产品设计和开发过程中考虑产品的散热性能和热管理问题。
热设计的目标是确保产品在正常运行时能够有效地排热，避免过热引发的故障或损坏。
以下是一些在产品化设计活动中考虑的热设计要点：
散热系统设计：确定产品的散热需求和散热路径，并设计相应的散热系统。
这包括散热器、风扇、散热片等散热元件的选择和布局，以提供足够的散热表面积和热量传递效率。
热传导和隔热设计：考虑产品内部组件之间的热传导和隔热问题，以避免热能在系统内部积聚或传导到不应受热的部位。
采用合适的热隔离材料和设计隔热结构，减少热量传导和热桥效应。
温度监测和控制：在产品中集成温度传感器和控制系统，监测和控制产品内部和外部的温度。
这有助于及时发现和处理过热问题，并保持产品在安全的温度范围内工作。
空气流通和通风设计：考虑产品内部的空气流通和通风，以促进热空气的排出和新鲜空气的进入。
合理的通风设计可以提高散热效率，并减少热能积聚。
材料选择和散热性能：选择合适的材料，具有良好的散热性能和导热性能，以有效地传导和散发热量。
在产品化设计活动中，热设计需要与其他设计要素（如结构、电气、美学等）相互协调和平衡。
通过合理的热设计，可以提高产品的可靠性、稳定性和性能，同时保证产品在正常工作条件下的热管理和散热效果。
浅析工程设计中的热设计仿真
浅析工程设计中的热设计仿真工程设计是现代工程领域中非常重要的环节之一，而热设计仿真则是工程设计中不可或缺的一环。
热设计仿真是指利用计算机模拟和分析工程设计中的热传导、热对流、辐射传热等热学现象，以便更好地理解和优化工程设计中的热学问题。
本文将对工程设计中的热设计仿真进行浅析，探讨其在工程设计中的重要性和应用。
热设计仿真在工程设计中的重要性不言而喻。
热学问题在工程设计中是十分常见的，涉及到能源利用、设备性能、材料选型等方方面面。
通过热设计仿真，工程师可以在设计阶段就对热学问题进行全面的分析和优化，避免在实际制造过程中出现不必要的热学问题。
在汽车发动机的设计中，通过热设计仿真可以对发动机的散热系统进行优化，提高其散热效率，从而提高发动机的工作效率和寿命。
而在建筑设计中，通过热设计仿真可以对建筑的隔热材料进行选择和布局，减少建筑内部的热量损失，提高建筑的能源利用效率。
可见，热设计仿真在工程设计中的重要性不可低估。
热设计仿真在工程设计中的应用十分广泛。
不同于传统的试验方法，热设计仿真可以模拟和分析各种复杂的热学现象，如多相流动、相变传热、非线性传热等，这些在实验中往往难以进行详细的研究。
通过热设计仿真，可以更好地理解和优化工程设计中的热学问题，提高设计的准确性和可靠性。
在电子产品设计中，热设计仿真可以对电子元件的热传导和散热进行模拟和分析，以保证电子产品在工作过程中不会因为过热而损坏。
又如在航空航天领域，热设计仿真可以对飞行器的外壳材料和结构进行分析，以保证飞行器在极端环境下的耐热性和散热能力。
热设计仿真在工程设计中的应用是非常广泛的，几乎涉及到了所有领域。
热设计仿真技术的发展也为工程设计提供了更多的可能性。
随着计算机技术和数值仿真方法的不断发展，热设计仿真技术已经能够模拟和分析复杂的热学问题，如多尺度传热、多物理场耦合和非线性传热等。
这些新技术的应用不仅提高了热设计仿真的准确性和可靠性，还为工程设计提供了更多的设计自由度和创新可能性。
热设计-电子科技大学
概述
❖风路的设计方法 ：通过典型应用案例，让学员掌握风路
布局的原则及方法。
❖产品的热设计计算方法 ：通过实例分析，了解散热器
的校核计算方法、风量的计算方法、通风口的大小的计算方法。
❖ 风扇的基本定律及噪音的评估方法：了解风扇的
基本定律及应用；了解噪音的评估方法。
❖ 海拔高度对热设计的影响及解决对策：了解海拔
λ＝0.3164/Re 0.25
19
热设计的基础理论
❖ 流体动力学基础
➢ 非园管道沿程阻力的计算 引入当量水力半径后所有园管的计算方法与公式均可适用非园
管，只需把园管直径换成当量水力直径。
de=4A/x
➢ 局部阻力
hj＝ξρV2/2
ξ－局部阻力系数 突然扩大： 按小面积流速计算的局部阻力系数：ζ1＝(1-A1/A2) 按大面积流速计算的局部阻力系数：ζ2＝(1-A2/A1) 突然缩小： 可从相关的资料中查阅经验值。
交流配电单元
监控模块 整流模块
进风口
直流配电单元
交流配电单元
监控模块 风道
整流模块
进风口
直流配电单元
7
风路设计方法
❖ 强迫冷却的风路设计
➢ 设计要点
✓ 如果发热分布均匀， 元器件的间距应均匀，以使风均匀流过每一个发 热源.
✓ 如果发热分布不均匀，在发热量大的区域元器件应稀疏排列，而发热量 小的区域元器件布局应稍密些，或加导流条，以使风能有效的流到关键 发热器件。
➢ 层流、紊流与雷诺数 层流：流体质点互不混杂，有规则的层流运动。
Re=Vde/ν<2300 层流
紊流：流体质点相互混杂，无规则的紊流运动。 显然层流状态下只存在粘性引起的摩檫阻力，而紊流状态下除摩檫阻力 外还存在由于质点相互碰撞、混杂所造成的惯性阻力，因此紊流的阻力 较层流阻力大的多。
热设计知识介绍
热设计知识介绍生活中，我们的手机有死机的时候，汽车有电子产品故障的时候，是什么原因造成的呢？一个重要的原因是温度影响着产品的寿命与系统的可靠性。
温升过高，导致周围环境温度持续升高而不能有效控制，将会导致所有电子元器件故障率增高，整机寿命减少，系统可靠性无法得到保障。
有关热设计问题，本文做一简单的介绍，希望对我们工作有所帮助。
一、为什么要进行热设计高温对电子产品的影响：绝缘性能退化；元器件损坏；材料的热老化；低熔点焊缝开裂、焊点脱落。
二、热设计的基本问题电子设备的有效输出功率比所需的输入功率小得多，而这部分多余的功率则转化为热而耗散掉。
随着电子技术的发展，电子元器件和设备日趋小型化，使得设备的体积功率密度大大增加。
提供一条低热阻通路，保证热量顺利传递出去。
三、热设计的目标热设计应满足设备可靠性的要求；热设计应满足设备预期工作的热环境的要求；热设计应满足对冷却系统的限制要求；降低成本。
四、热设计应考虑的问题太阳辐射，灰尘、纤维微粒，寿命周期费用，热瞬变，维修性，水气的冷凝，冷却剂。
五、传热的基本原理凡有温差的地方就有热量的传递。
热量传递的两个基本规律是：---热量从高温区流向低温区；---高温区发出的热量必定等于低温区吸收的热量。
热量的传递过程可区分为稳定过程和不稳定过程两大类：---凡是物体中各点温度不随时间而变化的热传递过程称为稳定热传递过程；---反之则称为不稳定过程。
六、传热的基本方式导热、对流、辐射。
它们可以单独出现，也可能两种或三种形式同时出现。
七、导热机理气体导热是由气体分子不规则运动时相互碰撞的结果。
金属导体中的导热主要靠自由电子的运动来完成。
非导电固体中的导热是通过晶格结构的振动实现的。
液体中的导热机理主要靠弹性波的作用。
八、热设计三个常用措施：降耗、导热、布局降耗是不让热量产生；导热是把热量导走不产生影响；布局是热也没散掉但通过措施隔离热敏感器件；有点类似于电磁兼容方面针对发射源、传播路径、敏感设备的三个措施。
热设计在机箱结构设计中的应用
热设计在机箱结构设计中的应用1. 引言1.1 热设计在机箱结构设计中的应用热设计在机箱结构设计中的应用是指通过科学的热学原理和技术手段，对机箱的结构设计进行优化，以提升机箱的散热性能和稳定性。
在现代电子设备中，由于计算机等设备的运行会产生大量的热量，如不及时有效地散热，会导致设备的过热而影响性能甚至损坏。
热设计在机箱结构设计中显得尤为重要。
通过热设计的基本原理和意义，可以在机箱的散热系统设计中充分考虑空气流动的路径和散热器的布局，以保证热量能够有效地传导并散发出去。
在机箱材料选择中，也需要考虑材料的导热性和散热性能，以提高散热效率。
通过合理的尺寸设计和布局设计，可以有效地减少热量在机箱内的积聚，保持设备的稳定运行。
热设计是机箱结构设计中不可或缺的重要部分，通过合理的热设计，可以有效提升机箱的散热性能和稳定性，保障设备的正常运行。
2. 正文2.1 热设计的基本原理及意义在机箱结构设计中的应用热设计是建立在热传导、热对流、热辐射等基本原理之上的。
在机箱结构设计中，热设计的基本原理主要体现在有效传导和散热，在保证内部设备稳定工作的提高整体散热效率。
热设计的意义在于保证机箱在高负荷运行时不会出现过热情况，从而提升设备的可靠性和稳定性。
1. 散热系统设计：通过合理的散热系统设计，如增加散热片、风扇等散热装置，提高机箱的散热效率，确保内部设备正常工作。
2. 材料选择：选择导热性能较好的材料，如铝合金、铜等，以提高散热效率。
3. 尺寸设计：合理设计机箱尺寸，增加散热空间，提高散热效率。
4. 布局设计：合理设计内部布局，避免热量集中，提高散热效率。
在机箱结构设计中，热设计起着至关重要的作用。
只有通过合理的热设计，才能有效提升机箱的散热性能和稳定性，确保设备在高负荷工作时稳定可靠。
热设计是机箱结构设计中不可或缺的重要部分。
2.2 热设计在机箱散热系统设计中的应用在机箱结构设计中，散热系统的设计是至关重要的环节。
热设计在机箱散热系统设计中的应用主要包括以下几个方面：1. 散热系统的布局设计：热设计要求合理布局散热器、风扇和散热片等散热元件，以确保在机箱内部良好的空气流通和热量传递。
热设计及热分析
热设计及热分析一、热设计热设计是随着通讯和信息技术产业的发展而出现的一个较新的行业，且越来越被重视。
随着通讯和信息产品性能的不断提升和人们对于通讯和信息设备便携化和微型化要求的不断提升，信息设备的功耗不断上升，而体积趋于减小，高热流密度散热需求越来越迫切。
热设计便是采用适当可靠的方法控制产品内部所有电子元器件的温度，使其在所处的工作环境条件下不超过稳定运行要求的最高温度，以保证产品正常运行的安全性，长期运行的可靠性。
此外，低温环境下控制加热量而使设备启动也是热可靠性的重要内容。
目前，热设计在电动汽车动力系统热管理和热仿真、高科技、医疗设备、军工精密装备等行业中越来越被重视，成为产品研发中不可缺少的重要领域。
二、热分析软件介绍FLOTHERM是一套由电子系统散热仿真软件先驱----英国FLOMERICS软件公司开发并广为全球各地电子系统结构设计工程师和电子电路设计工程师使用的电子系统散热仿真分析软件，全球排名第一且市场占有率高达80%以上。
三、电子行业热分析电子行业是有限元分析应用的一个重要领域。
随着全球电子工业的飞速发展，电子产品的设计愈来愈精细、复杂，市场竞争要求电子产品在性能指标大幅度提高的同时，还要日趋小型化。
电子产品跌落、新型电子材料的研发和制造、音频设备声场特性的设计和评估、电子产品的热力仿真、芯片封装的热分析等的力学仿真是电子领域中很深入、复杂并极具挑战性的课题，需要多门学科的理论和方法的综合应用。
电子产品热分析：众所周知，电子元件在运作的时候，无法达到100%的效率，所流失的能量绝大部分都转换成为热量发散，但是对于电子元件来说，温度每上升10℃，其寿命就减少到原来的一半甚至更短，这就是其随温度而变的特性。
所以进行电脑等各种设备的热仿真有助于提高器件的使用寿命。
1.显卡的散热器仿真显卡热管散热器，通过添加热管能有效的降低热源到散热器的热阻，进而显著提高显卡散热性能。
2. LED封装仿真以及散热片散热性能详细的LED封装模型，通过仿真验证和考察电路板及散热片的散热性能。
热设计原理
热设计原理是指在建筑、工业设备等领域中，根据热力学和热传导规律，进行热量传递、温度控制和热设计的基本原理和方法。
以下是一些常见的热设计原理：
1. 热平衡原理：根据热平衡原理，热设计要求系统的热输入等于热输出，以保持热平衡。
在建筑中，热设计需要根据室内外温度差异、热负荷和换热效率等考虑因素，确定合适的供热、制冷系统，以满足室内热舒适度需求。
2. 热传导原理：热传导原理描述了热量从高温区域传递到低温区域的过程。
在热设计中，需要通过合适的绝缘材料、隔热层和导热材料的选择和布置，减少热量的传导损失。
3. 热辐射原理：热辐射原理指的是热量通过辐射传递的过程。
在热设计中，需要根据建筑材料的辐射特性，选择合适的材料和表面处理方法，以控制热辐射的影响。
4. 热对流原理：热对流原理描述了热量通过流体介质传递的过程。
在热设计中，需要考虑流体的循环方式、流速和流动路径等因素，以提高热传递效率。
5. 热负荷计算原理：热负荷计算原理是根据建筑的尺寸、材
料、朝向、使用方式和气候条件等因素，计算建筑的热负荷。
通过热负荷计算，可以确定供热、制冷和通风系统的容量和设计参数。
这些热设计原理在不同领域和具体应用中会有所变化，但总的来说，热平衡、热传导、热辐射、热对流和热负荷计算是热设计的基本原理。
热设计的目标是提供舒适的室内环境、高效的能源利用和可持续的热管理。
热设计计算
热设计计算热设计计算在现代工程领域中扮演着至关重要的角色，特别是在电子、机械、航空航天等高科技产业中。
随着技术的不断进步，设备和系统的性能要求日益提高，而热管理成为确保这些高性能组件稳定、可靠运行的关键因素。
本文将深入探讨热设计计算的重要性、方法、应用以及面临的挑战。
一、热设计计算的重要性在电子领域，随着集成电路的集成度不断提高，芯片上的晶体管数量急剧增加，导致单位面积上的功耗密度迅速上升。
这些高功耗密度会产生大量的热量，如果不能有效地散热，将会导致芯片温度升高，进而影响其性能和可靠性，甚至可能引发热失控现象。
因此，热设计计算成为确保电子设备性能稳定、延长使用寿命的关键环节。
在机械和航空航天领域，高温环境下的设备运行同样面临着巨大的挑战。
例如，航空发动机中的涡轮叶片需要在极高的温度下工作，而这些高温环境对材料的性能和寿命有着严格的要求。
通过热设计计算，工程师可以优化叶片的冷却结构，提高其在高温环境下的耐久性。
二、热设计计算的方法热设计计算通常涉及多个学科的知识，包括热力学、传热学、流体力学等。
在计算过程中，工程师需要运用这些学科的基本原理，结合实际的工程条件，建立数学模型来描述热量传递和分布的过程。
常用的热设计计算方法包括有限元分析（FEA）、计算流体动力学（CFD）等数值模拟技术。
这些技术可以帮助工程师在计算机中模拟设备和系统的热行为，预测温度分布、热流量等关键参数，从而指导散热结构的设计和优化。
三、热设计计算的应用热设计计算广泛应用于各个领域，以下是一些典型的应用案例：1. 电子设备散热设计：在智能手机、笔记本电脑等消费电子产品中，热设计计算可以帮助优化散热结构，提高产品的散热性能，从而提升用户体验。
在数据中心、通信基站等大型电子设备中，热设计计算同样发挥着重要作用，确保设备在高负载运行时的稳定性和可靠性。
2. 航空航天领域：在航空航天器的设计中，热设计计算是确保飞行器在极端环境下安全运行的关键。
热设计专家详解热设计
热设计专家详解热设计您怎样看待热设计的现状?热设计被称为"古老的新技术"。
意思是说其基础--传热工学和流体力学早已确立，而其应用技术--"热设计"会因电子设备的不同而变化。
设计的方法和设计人员的作用也须随电子设备的变化而变化。
但现实情况是并不是那么顺利。
关于电子设备和热设计，我认为最近大致有四个方面出现了变化，即(1)热设计的作用，(2)部件小型化及底板高导热率化的封装，(3)密闭及无风扇的设备结构和(4)仿真水平的提高。
(1)热设计的作用有何变化?对于电子设备的开发有何影响?热设计有三个作用:(Ⅰ)保证功能和性能;(Ⅱ)保证寿命;(Ⅲ)保证安全性。
过去的热设计中，保证寿命占的比重较大，能够影响保证功能、性能和安全性的问题极为罕见。
然而如今，热设计成了决定保证功能及性能的主要因素。
比方说，LED在温度升高后会变暗，最新型微处理器在温度升高后处理速度会下降等。
对于保证安全性的影响也不容忽视。
随身携带的设备需要留意低温烫伤问题。
在表面温度超过44℃的情况下即可能发生低温烫伤。
如果设备采用的是将部件热量发散至外壳的结构，那么，为了防止人体受伤，外壳温度需要确保低于一定温度。
导致大规模召回的故障和着火冒烟大多源于焊点的破损和火花。
其发生原因是焊点受到的热应力。
因此，除了部件温度，焊锡的温度管理也非常重要。
热设计中温度管理的对象也在增加。
(2)部件小型化及底板高导热化率等封装变化对热设计有什么影响?随着产品走向小型高性能化，部件、底板和封装正在向小型化、多层化和高密度化发展。
其结果，现在大多数的部件无法自行冷却。
如果不封装到底板上令其发热，温度就会超过允许范围。
由于散热量与表面积成正比，因此，小型化会缩小表面积，散热能力会急剧丧失。
这一部分需要依靠底板散热弥补。
以前的设备是借助对流使部件热量从表面发散，其热设计与外壳设计关系密切。
而如今大部分热量都是通过底板发散，可以说，部件的散热是由底板设计支撑的。
浅析工程设计中的热设计仿真
浅析工程设计中的热设计仿真工程设计中的热设计仿真，是指利用计算机软件模拟和预测工程设计中的热传导、热辐射、热对流等热传递过程，以便全面、准确地评估设计方案的热性能。
热设计仿真在工程设计领域广泛应用，并且是提高设计效率、降低成本的重要手段之一。
本文将从热设计仿真的基本原理和流程、在工程设计中的应用以及发展趋势等方面进行浅析。
一、热设计仿真的基本原理和流程热设计仿真的基本原理是建立物体的热学模型，通过数学方程和计算方法进行模拟计算，得出物体在不同热载荷下的温度分布、热流分布等热特性参数。
在进行热设计仿真的过程中，首先需要建立物体的几何模型，导入材料参数、边界条件等相关参数，然后进行网格剖分，将物体划分为有限的小单元，建立数学方程组，最后进行数值计算，得到物体的热分布结果。
热设计仿真的流程可以简单概括为几何建模、边界条件设定、网格剖分、数学建模、数值计算和结果分析等步骤。
二、热设计仿真在工程设计中的应用热设计仿真在工程设计中的应用十分广泛，涉及领域包括航空航天、汽车工业、电子产品、建筑设备等各个行业。
在航空航天领域，热设计仿真可以用于飞行器的热控设计，在不同飞行环境下，预测和评估飞行器的热性能，为热控系统的设计提供依据。
在汽车工业中，热设计仿真可以用于发动机的冷却系统设计，通过模拟计算发动机工作时的热传递过程，为冷却系统的优化提供参考。
在电子产品领域，热设计仿真可以用于手机、笔记本电脑等设备的散热设计，通过模拟计算不同工作负载下设备的温度分布，为散热系统的优化提供依据。
在建筑设备领域，热设计仿真可以用于建筑物的节能设计，通过模拟计算建筑物在不同气候条件下的热特性，为建筑物的保温、通风设计提供依据。
热设计仿真在工程设计中发挥了重要作用，为设计方案的优化提供了科学依据。
三、热设计仿真的发展趋势随着科学技术的不断发展，热设计仿真技术也在不断更新和完善。
在软件工具方面，目前市面上有许多热设计仿真软件，如ANSYS、COMSOL Multiphysics等，这些软件不断更新，增加了对多物理场耦合、研究材料特性等方面的支持，使得热设计仿真的能力得到进一步提升。
浅析工程设计中的热设计仿真
浅析工程设计中的热设计仿真【摘要】热设计仿真是工程设计中重要的一环，通过仿真软件模拟热传导、热对流等物理过程，为工程设计提供可靠的参考。
本文首先介绍了热设计仿真的概念及方法，然后探讨了其在工程设计中的广泛应用，包括汽车、电子产品等领域。
接着分析了热设计仿真的优势，如节约时间成本、提高设计效率等。
最后通过案例分析展示了热设计仿真在实际工程中的应用效果。
结论部分强调了工程设计中热设计仿真的重要性，建议加强相关技术研究和人才培养，推动热设计仿真在工程设计中的更广泛应用，并指出了未来发展的方向。
通过本文的浅析，可以更深入理解热设计仿真在工程设计领域的价值与作用。
【关键词】热设计仿真、工程设计、研究背景、研究目的、概念、方法、应用、优势、案例分析、重要性、发展方向建议1. 引言1.1 研究背景工程设计中的热设计仿真是指利用计算机模拟技术对工程项目中的热传导、热辐射、热对流等热现象进行分析和模拟的过程。
随着工程设计领域的不断发展，对于热设计仿真的需求也越来越迫切。
热设计仿真在工程设计中发挥着重要的作用，可以帮助工程师优化设计方案，提高工程项目的效率和可靠性。
通过对热设计仿真的研究与应用，可以有效地减少工程项目的成本和时间，提高工程设计的质量。
目前对于工程设计中热设计仿真的研究还比较有限，尚未形成系统的理论体系和方法。
本文将对热设计仿真的概念、方法、应用、优势以及案例进行深入探讨，旨在为工程设计领域提供更多关于热设计仿真的研究成果和实践经验。
1.2 研究目的研究目的旨在探究工程设计中热设计仿真的重要性，深入分析其在实际应用中的作用和优势，为工程设计提供科学依据和技术支持。
通过对热设计仿真方法的研究和总结，可以帮助工程设计人员更好地理解热传导、热辐射和对流等热学原理，从而提高设计方案的准确性和效率。
通过研究热设计仿真在不同工程领域的具体应用案例，可以为工程设计人员提供实际参考和借鉴，促进工程设计的创新和发展。
本研究还旨在对工程设计中热设计仿真的发展方向进行探讨和建议，为未来工程设计提供更加可靠和智能的仿真工具和方法，推动工程技术的进步和提高。
热设计方案介绍
热设计方案1. 引言随着科技的发展，热设计在诸多领域中起着核心作用。
热设计不仅仅影响着系统的性能，还直接关系到资源的利用效率以及能源的消耗。
因此，合理的热设计方案能够帮助提高系统的效率、降低能源消耗，从而减少对环境的影响。
本文介绍了一个全面的热设计方案，包括热交换器的选择、流体选择、传热问题的分析和解决方案。
2. 热交换器的选择热交换器是热设计中重要的组成部分。
根据热交换性能的要求和实际应用场景，可以选择不同类型的热交换器。
常见的热交换器类型包括壳管式、板式和管式等。
壳管式热交换器具有较大的传热面积和良好的可维护性，适用于大流量和高温差的工况。
板式热交换器则具有体积小、换热效果好等优点，适用于占用空间有限的场合。
管式热交换器则适用于特殊的工艺要求，如需要对流体进行分相。
3. 流体选择在热设计中，流体的选择至关重要。
不同的流体具有不同的物理性质和传热特性，对系统的传热性能有着直接影响。
在选择流体时，需要考虑流体的热传导系数、粘度、比热容以及对系统的腐蚀性等因素。
比如，对于高温应用场景，选择一种热传导性能较好、粘度较低的流体可以提高系统的效率。
而对于特殊工艺要求的流体，则需要考虑其对系统设备的腐蚀性。
4. 传热问题的分析热设计过程中，传热问题是一个关键的考虑因素。
传热问题的分析有助于找出热设计中可能存在的瓶颈，并提出相应的解决方案。
在传热问题的分析中，需要考虑热媒体在系统中的流动情况、传热介质的温度变化以及传热过程中的热损失等因素。
通过数学模型和数值模拟方法，可以对传热问题进行定量分析，为热设计提供科学依据。
5. 解决方案根据热设计的具体要求和传热问题的分析结果，可以提出相应的解决方案。
解决方案可包括优化热交换器的结构，调整流体的流动方式，改进传热介质的性能等。
例如，通过增加热交换器的传热面积或改变流体流动方式，可以提高传热效率。
通过选择合适的流体，可以降低系统的能耗。
此外，采用先进的传热材料和技术也可以改善系统的传热性能。
混凝土构件热设计
混凝土构件热设计一、概述混凝土结构设计中，热设计是一个重要的环节，主要是针对混凝土构件在不同温度下的变形和应力进行分析和设计。
热设计是保证混凝土结构安全、可靠的重要手段之一。
本文将介绍混凝土构件热设计的相关内容。
二、影响热设计的因素混凝土构件热设计的主要影响因素有以下几个：1、混凝土材料的热性能混凝土的热性能是指混凝土在不同温度下的热导率、热膨胀系数、比热容等物理参数。
这些参数的不同会影响混凝土在不同温度下的变形和应力。
2、混凝土结构的几何形状和尺寸混凝土结构的几何形状和尺寸对其热设计也有一定的影响。
一般来说，较大的混凝土结构在受热时变形和应力会更明显。
3、混凝土结构的边界条件混凝土结构的边界条件也会影响其热设计。
例如，混凝土结构的两端固定或自由支承等。
三、混凝土构件热设计的步骤混凝土构件热设计的步骤一般为以下几个：1、确定混凝土结构的边界条件首先需要确定混凝土结构的边界条件，例如支承方式、温度变化、外部环境等。
2、计算混凝土结构的温度场分布根据混凝土结构的边界条件，可以计算出其在不同温度下的温度场分布。
一般采用数值模拟方法进行计算。
3、计算混凝土结构的热应力根据混凝土结构的温度场分布，可以计算出其在不同温度下的热应力。
热应力可以通过斯特莱恩公式进行计算。
4、评估混凝土结构的安全性根据混凝土结构的热应力，可以评估其在不同温度下的安全性。
如果热应力超过了混凝土的抗拉强度，那么混凝土结构就有破坏的风险。
四、混凝土构件热设计的应用混凝土构件热设计的应用主要涉及以下几个方面：1、混凝土结构的温度控制根据混凝土结构的热设计，可以合理控制其在使用过程中的温度变化，从而保证其在安全范围内工作。
2、混凝土结构的材料选择混凝土结构的材料选择也需要考虑其热性能。
一些特殊的混凝土材料在高温下的性能可能更优秀，可以更好地满足工程要求。
3、混凝土结构的加固设计对于一些已经存在的混凝土结构，根据其热设计可以进行加固设计，从而保证其在使用过程中的安全性。
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浅谈电子产品热设计（一）、热设计中的常用词汇电子产品中经常会用到“热阻”（K/W）这个词。
在图1的示例中，连接A和B 的管道越细，水就越难流出，A和B之间的水位差也就越大。
相反，加粗管道后，AB之间的水位差将会消失。
这种阻碍水流动的作用就相当于热阻。
举例来说，当热流量为1W、温度上升1K时，热阻就是1K/W。
在热设计中，热阻扮演着非常重要的角色。
因为只要知道热阻，就能构思出散热措施，例如“如果要制造热阻为5K/W的散热片，尺寸大约会达到50mm×50mm×30mm”、“热阻为0.1K/W、因此必须要有风扇”等等。
发热量和散热量也是热设计的常用词汇，但二者都属于“热流量”（W），表示1秒的时间中产生或转移的热量。
“热容量”（J/K）也是一个重要参数。
热容量相当于图1中水箱A的底面积。
如果底面积大，即使加入大量的水，水位也不容易上升。
相反，如果底面积小，即使只加入少量的水，水位也会猛涨。
热也是如此，如果是热容量大的大铁块，就算发热量大，温度也很难升高。
相反，如果是热容量小的小塑料容器，哪怕发热量不大，温度也会迅速升高。
也就是说，热容量代表的是水位上涨1m需要注入多少L水，即使温度升高1K需要多少J热量。
假设热容量为1J/K，热流量为1W。
此时，1 秒钟将有1J的热能流入；而每吸收1J的热量，温度会升高1K。
因此，如果忽略热量的流失，1秒的时间中温度会升高1K。
由此可知，只要知道了热容量，就能推算出温度的升降。
热容量等于“比热×重量”，计算非常简单（注1）。
比热是单位质量物质的热容量，单位为J/kg·K（或J /kg·℃）。
质量则是体积×密度。
比热和密度都是物理性质，可以在手册中查到，而且，体积是由尺寸决定的，因此，只要知道材料和尺寸，就能计算出热容量。
至于印刷电路板等复合材料，在计算出各种材料的热容量之后，相加即为总的热容量。
（注1）热阻的计算方式因热传导、热对流、热辐射等热移动的方式而异，非常复杂。
“热流密度”（W/m2）在图1中指的通过管道时热流量的密度，也叫热通量。
通常来说，通过的热量是发热量，发热量除以表面积即为热流密度。
因为发热量代表发热能力，表面积代表散热能力，所以，热流密度就相当于发热能力与散热能力之比。
因为物体内的热量只能通过该物体与空气接触的面、也就是表面释放，所以，在热量通过的部分中，表面积是最重要的条件。
热流密度与温度的上升量成正比，热流密度越大，温度上升越多。
反言之，通过管理热流密度，可以使温度控制在一定水平以下。
例如，在印刷电路板上安装部件时，热流密度等于部件的总发热量除以印刷电路板的总表面积。
如果采用自然空冷，一般来说，热流密度达到400W/m2以上就容易发生故障，因此要控制在300W/m2左右。
如上所述，通过计算热流密度，可以实现安全的设计。
因此，在分割电路板时，要尽量考虑到热流密度，做到均匀分割。
而且，不只是整块电路板，对于每一个部分也要遵循这样的思路。
假设整块电路板的热流量为5W，如果把2W和1W的部件集中在一起，这一部分的热流密度就会增加，导致散热效率降低。
（二）、热欧姆定律及三种传热方式在散热中的作用通过像这样综合管理整体和单独的热流密度，散热措施的设计会变得轻松许多。
热设计是设备开发中必不可少的环节。
本文将为大家讲解热设计中的常见词汇，然后结合案例，学习三种传热方式及各种方式的作用，以及能够简化散热措施相关计算的“热欧姆定律”等。
热欧姆定律：热传导、热对流、热辐射三种传热方式，如果对其分别推导热移动公式，公式将大相径庭。
对于热设计而言，这样的情况很让人头疼。
整合不同的公式费时费力，如果可能的话，公式最好相同。
这就到了“热欧姆定律”登场的时候了。
无论是热传导、热对流，还是热辐射，传热基本与温差成正比。
温差越大，传递的热量越多。
不只是热能，这样的现象还有许多。
例如，不管是电、水，还是空气，只要施加压力，就会产生一定的流量。
表1进行了简单的汇总。
温度、电压和压力都是“势能”。
能量密度一旦出现落差，就会产生流动。
但施加少量的压力并不会带来无限的流动。
在这两个数值之间，存在着一个常数关系。
电压除以电流会得到固定的数值，也就是电阻。
热能同样如此，温度除以热流量即为热阻。
因此，只要是能用势能、流量、阻值这三个数值来表现的，都可以这样处理。
热欧姆定律有两个表达式（注3）。
（注3）温度的常用单位是℃，但国际单位制推荐使用K（开尔文）。
热流量（W）= 传热能力（W/K）×温差（K（℃））其中，传热能力就是传热系数。
下面的公式更接近电学定律。
温差（K（℃））= 阻热能力（K/W）×热流量（W）阻热能力就是热阻。
借助热欧姆定律，电学定律也能用在热力学中。
最重要的是串联法则和并联法则也能用在热阻上。
因为通过这些定律，可以完成复杂的散热路径的计算。
电学的串联法则是“电阻串联时，各电阻相加等于总电阻”，该法则也适用于热阻（图3上）。
当发热体位于上方，三种物质在下方成层状排列时，热能将从上向下，逐层通过不同的物质。
因此，分别求出第一层、第二层、第三层的热阻并且相加，就是总热阻。
电阻的并联法则也能用于热阻（图3下）。
热阻的倒数相加等于总热阻的倒数。
热阻的倒数就是传热系数，因此传热系数一一相加即为总传热系数。
图3：利用电与热的相似性，可以轻松实现热阻的串联合成、并联合成。
在冷却设备时，三种传热方式的作用在热设计中，热传导、热对流、热辐射各自发挥着怎样的作用？就电子产品而言，热传导负责使温度均匀，热对流负责降低平均温度，热辐射则起到辅助热对流的作用（图4）。
例如，当电路板上安装的部件的温度升高时，首先，为了提高热传导性能，可以在电路板上留置铜箔，或是使用铝基板替代树脂基板。
因为热导率低不易传热，所以电路板边缘处温度较低（图4虚线）。
如果提高热导率，热量就能传到较远处，则电路板边缘处的温度也会升高。
相应的，热源的温度则会降低（图4实线）。
图4：热传导、热对流、热辐射在电器冷却中发挥的作用。
前面已经讲过，在固体中，温差的消失可以说依靠的是热传导的作用。
反言之，在温度分布均匀的情况下，热传导就无用武之地。
例如，在表面温度较高时，如果有温度低的地方，则可以通过连接高温部分和低温部分来消除温差。
这就是基于热传导的散热措施。
但是，如果所有位置的温度相同，无法通过热传导降温的话，就要考虑基于热对流和热辐射的散热措施。
热对流是热量从固体转移到空气中的途径。
因此，增加热对流的传热量后，整体的温度将会降低。
扩大表面积就是增加热对流的一种措施。
但这种方法等于扩大尺寸，往往不能被接受。
虽然也可以安装散热片或是设置鳍片，但出于设计的原因，这种方式也常常不被接受。
除此之外，还有利用风扇使空气流动等提高传热率的方式。
如上所述，因为参数只有表面积和传热率，所以通过热对流散热比较困难。
热辐射除了像热对流一样增加表面积之外，还可以通过采用易于辐射热量的表面来提高辐射率。
但就整体而言，辐射所占的比例很小。
以一般的自然空冷式电子设备为例，热对流在散热中所起的作用占到8成，热辐射只占2成左右。
因此，在到最后的最后，无论如何还要再降低2～3℃的时候，热辐射是不错的选择。
但热辐射在高温时的效果比较好。
当达到80～90℃的高温时，热辐射在散热中的作用甚至能占到4成左右，温度越高，热辐射的效果越明显。
热传导的热阻与热导率如上所述，消除固体的温差主要是靠热传导。
因此，希望大家把热传导的公式铭记在心。
图5：热传导的热阻与传热系数一维热传导需要掌握的事项。
在图5中，箱子左侧面T1与右侧面T2存在温差，热沿着箱子移动。
假设我们要求出此时的热流量W，或是T1与T2的温差。
求温度与热流量的关系使用下面的公式。
热流量=（截面积×导热系数/长度）×（T1-T2）截面积×导热系数/长度就是热导率如果截面积扩大到2倍，在温差相同的情况下，转移的热量也将增至2倍。
也就是说，只要扩大传热面，释放的热量就会成正比增加。
另一方面，按照上面的公式，如果把T1到T2的长度缩短一半，而两边的温度保持不变，则热流量将增至2倍，因此，转移的热量就会增至2倍。
导热系数是物理性质，可以从热力学相关技术手册上查到。
也可以用实验的方法，确定热流量，通过检测温差求出。
因为热导率与导热热阻成倒数关系，所以只要把分母与分子对调，就能求出热阻。
导热热阻=长度/（截面积×导热系数）（三）、热设计实战练习【练习】发热体的大小与发热量/温度。
首先，假设有一个尺寸为50mm×50mm×50mm（体积125mL）、内嵌发热体的立方体。
发热量为12.5W时，立方体升温60℃。
接着，再用相同材料制作一个更大的立方体，尺寸为100mm×100mm×100mm。
发热量为100W时，该立方块的状态符合下列哪一项？（1）升温约为60℃（2）升温远超60℃（3）升温低于60℃下面就来详细分析一下。
发热体的散热能力基本取决于表面积。
体积为125mL的立方体有6个50mm×50mm的面。
因为热量只能从表面释放，所以，表示热量以何种程度从表面释放出来的表面热密度（热流密度，W/m2），就等于发热量12.5W除以表面积。
边长加倍后，立方体的体积将是过去的8倍。
因为此时的发热量也扩大到了8倍，单位体积的发热密度相同。
但热量只能从表面释放。
虽然大立方体的体积相当于8个小立方体，但面积只是过去的4倍。
体积增至8倍，表面积却只增加到4倍，表面的热密度也就达到了过去的2倍。
因此，答案是（2）。
热密度与升温基本成正比，大致推算，升温即使没有倍增到120℃，估计也超过了100℃。
将这个结果带入到电池的话，小单元独立设置是最佳选择。
虽然也可以多个排列，但是，如果让许多个小单元组成1个整体，表面积就会减少，必须要通过在单元之间设置通风缝隙等方式进行散热。
也就是说，从散热措施的角度出发，组合成整体的做法行不通。
多层材料的散热措施（1）再来看看尺寸为20mm×20mm，由A、B、C三层组成的材料（图6）。
假设上层的发热为10W，底层使用水冷和散热片冷却，温度保持在 20℃。
三层的厚度各不相同，分别是A层2mm，B层1mm，C层3mm。
各层使用的材料也不同，热导率分别为A层15W/（m·K），B层0.3W /（m·K），C层40W/（m·K）。
图6：多层材料的散热措施（1）采用层状结构的材料的上层（20mm×20mm）发热为10W。
底层维持20℃恒温。
如果保持这个状态，上层的温度将达到100℃左右。
在下列三种方案中，哪一种对降低温度最为有效？（1）将最厚的C层的厚度减半（2）使热导率最差的B层的热导率加倍（3）将A层厚度减半、热导率加倍这个问题可以通过定量计算求解。