热导率与热传导率概念简介
2页材料中的热量会从高温区向低温区传递,这种现象被称为热传导。热传导是热交换的基本形式。描述热传导的主要参数有热导率与热传导率,下面分别介绍。1822年,傅里叶根据实验研究基础,总结出了傅里叶定律:在导热现象中,单位时间内通过给定截面的热量,正比于垂直于该界面方向上的温度变化率和截面面积,而热量传递的方向则与温度升高的方向相反。其公式表示形式是:其中 K 即为热导率,热导率被定义为单位截面、长度的材料在单位温差下和单位时间内直接传导的热量。单位为 J/(m*s*K)或者 W/(m*K)热导率反映的是物质的导热能力,是分子微观运动的宏观表现,与材料的几何形状无关。值得注意的是,由于傅里叶定律适用于稳态传热过程,即传导过程中材料在传导方向上各处温度相同。在非稳态传热过程中,材料热传导的同时还有温度场随时间变化,为了描述非稳态传热过程,引入热扩散率,它是热导率与容积热容之比。热扩散率的计算公式为:从上式可以看出,热扩散率将热传导与温度场的变化联系起来,表示材料温度的变化速率。热扩散系数越大,材料各处温度变化越快,温差越小,达到温度一致的时间越短。
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