English >
導(dǎo)熱系數(shù)計(jì)算公式解析
發(fā)布：導(dǎo)熱材料廠家
時(shí)間：2020-09-12 14:59:23
導(dǎo)熱系數(shù)也叫導(dǎo)熱率（thermal conductivity），導(dǎo)熱系數(shù)是指在穩(wěn)定傳熱條件下，1m厚的材料，兩側(cè)表面的溫差為1度（K,℃）,在1秒鐘的時(shí)間內(nèi)，通過(guò)1平方米面積傳遞的熱量，單位為瓦/米.度（W/m.K，此處的K也可以用℃代替）。是表示材料熱傳導(dǎo)能力大小的物理量，使用傅立葉定律作為其導(dǎo)熱系數(shù)的計(jì)算公式。
材料的導(dǎo)熱系數(shù)會(huì)隨組成成分、物理結(jié)構(gòu)、物質(zhì)狀態(tài)、溫度、壓力等而變化。不同成分的導(dǎo)熱率差異較大，導(dǎo)致由不同成分構(gòu)成的物料的導(dǎo)熱率差異較大。空氣為熱的不良導(dǎo)體，單粒物料的導(dǎo)熱性能好于堆積物料。
此外，一般上面我們定義的導(dǎo)熱系數(shù)是針對(duì)均質(zhì)材料而言的。實(shí)際情況下，還存在有多孔、多層、多結(jié)構(gòu)、各向異性材料，此種材料獲得的導(dǎo)熱系數(shù)實(shí)際上是一種綜合導(dǎo)熱性能的表現(xiàn)，也稱(chēng)之為平均導(dǎo)熱系數(shù)。
傅立葉定律是傳熱學(xué)中的一個(gè)基本定律,可以用來(lái)計(jì)算熱量的傳導(dǎo)量（Fourier's law of heat conduction）。
那么，導(dǎo)熱系數(shù)計(jì)算公式是什么呢？
根據(jù)傅立葉導(dǎo)熱定律,相關(guān)的導(dǎo)熱系數(shù)計(jì)算公式表達(dá)如下：
Φ＝-λA(dt/dx)
q＝-λ(dt/dx)
其中Φ為導(dǎo)熱量,單位為W
λ：導(dǎo)熱系數(shù)
A：傳熱面積,單位為㎡
t：溫度,單位為K
x：在導(dǎo)熱面上的坐標(biāo)，單位為m
q：沿x方向傳遞的熱流密度（嚴(yán)格地說(shuō)熱流密度是矢量,所以q應(yīng)是熱流密度矢量在x方向的分量）單位為W/㎡
dt/dx：物體沿x方向的溫度變化率
一般形式的數(shù)學(xué)表達(dá)式：q=-λgradt=-λ(dt/dx)n
式中：gradt是指空間某點(diǎn)的溫度梯度（temperature gradient）；n是指通過(guò)該點(diǎn)的等溫線上的法向單位矢量,指溫度升高的方向。
上述式中負(fù)號(hào)表示傳熱方向與溫度梯度方向相反
λ表征材料導(dǎo)熱性能的物性參數(shù)（λ越大,導(dǎo)熱性能越好）。
材料的導(dǎo)熱系數(shù)會(huì)隨組成成分、物理結(jié)構(gòu)、物質(zhì)狀態(tài)、溫度、壓力等而變化。不同成分的導(dǎo)熱率差異較大，導(dǎo)致由不同成分構(gòu)成的物料的導(dǎo)熱率差異較大。空氣為熱的不良導(dǎo)體，單粒物料的導(dǎo)熱性能好于堆積物料。
此外，一般上面我們定義的導(dǎo)熱系數(shù)是針對(duì)均質(zhì)材料而言的。實(shí)際情況下，還存在有多孔、多層、多結(jié)構(gòu)、各向異性材料，此種材料獲得的導(dǎo)熱系數(shù)實(shí)際上是一種綜合導(dǎo)熱性能的表現(xiàn)，也稱(chēng)之為平均導(dǎo)熱系數(shù)。
那么，導(dǎo)熱系數(shù)計(jì)算公式是什么呢？
根據(jù)傅立葉導(dǎo)熱定律,相關(guān)的導(dǎo)熱系數(shù)計(jì)算公式表達(dá)如下：
Φ＝-λA(dt/dx)
q＝-λ(dt/dx)
其中Φ為導(dǎo)熱量,單位為W
λ：導(dǎo)熱系數(shù)
A：傳熱面積,單位為㎡
t：溫度,單位為K
x：在導(dǎo)熱面上的坐標(biāo)，單位為m
q：沿x方向傳遞的熱流密度（嚴(yán)格地說(shuō)熱流密度是矢量,所以q應(yīng)是熱流密度矢量在x方向的分量）單位為W/㎡
dt/dx：物體沿x方向的溫度變化率
一般形式的數(shù)學(xué)表達(dá)式：q=-λgradt=-λ(dt/dx)n
式中：gradt是指空間某點(diǎn)的溫度梯度（temperature gradient）；n是指通過(guò)該點(diǎn)的等溫線上的法向單位矢量,指溫度升高的方向。
上述式中負(fù)號(hào)表示傳熱方向與溫度梯度方向相反
λ表征材料導(dǎo)熱性能的物性參數(shù)（λ越大,導(dǎo)熱性能越好）。
通常，在日常實(shí)驗(yàn)中物質(zhì)的導(dǎo)熱性能不能單單利用導(dǎo)熱系數(shù)計(jì)算公式就能簡(jiǎn)單獲得，而需要通過(guò)理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合方式才是導(dǎo)熱系數(shù)數(shù)據(jù)的重要來(lái)源方式。
