探究散热量的奥秘:定义、计算及应用
一、引言
在现代科技领域,随着电子设备的普及和使用,散热问题成为了众多领域关注的热点。
当我们谈论设备散热量时,这一参数背后蕴含着哪些科学原理和实际应用价值呢?本文将为您揭示散热量的奥秘,从定义、计算到应用领域进行详细的阐述。
二、散热量的定义
散热量,简而言之,就是设备在运行过程中产生的热量散发到周围环境的速率。
任何电子设备在运行过程中都会产生一定的热量,若热量不能有效地散发出去,将会导致设备温度升高,进而影响设备的性能和寿命。
因此,散热量是衡量电子设备性能稳定性和寿命的重要参数之一。
三、散热量的计算
计算散热量需要考虑多个因素,包括设备的功率、环境温度、散热器的性能等。
在实际应用中,通常采用热阻和热导率等参数来描述设备的散热性能。
计算散热量的具体方法因设备类型和结构而异,但大致可分为以下步骤:
1. 确定设备的总功率:这包括设备的运行功率和其他损耗功率。
2. 计算设备内部热量产生速率:根据设备的功率和内部元件的发热情况,可以估算出设备内部的热量产生速率。
3. 考虑环境温度和散热器的性能:设备的散热效果受环境温度和散热器性能的影响,需要根据实际情况进行调整。
4. 利用热阻和热导率计算散热量:通过测量设备的热阻和热导率,结合热量产生速率和环境条件,可以计算出设备的散热量。
四、散热量的应用
散热量在电子设备的设计和制造过程中具有广泛的应用。以下是几个典型的应用场景:
1. 电子产品设计:在电子产品设计过程中,需要考虑设备的散热问题,以确保产品在实际使用中的稳定性和性能。设计师需要根据设备的预期用途、功率和内部元件的发热情况,合理规划散热方案,以确保设备的散热量在可接受范围内。
2. 散热器选择:散热器是电子设备中重要的散热元件,其性能直接影响到设备的散热效果。在选择散热器时,需要考虑设备的散热量、体积和重量等因素,以选择最适合的散热器。
3. 数据中心设计:数据中心是电子设备密集的场所,其散热问题尤为重要。设计师需要根据数据中心的布局、设备数量和功率等因素,合理规划散热系统,以确保数据中心的正常运行。
4. 汽车工程:随着汽车电子化程度不断提高,散热问题也成为了汽车工程领域的重要研究课题。汽车的发动机、电子控制单元等部件在运行过程中会产生大量热量,需要通过合理的散热系统设计,确保汽车的性能和安全性。
五、结语
散热量是衡量电子设备性能稳定性和寿命的重要参数之一。
通过了解散热量的定义、计算和应用,我们可以更好地理解和解决电子设备中的散热问题。
在实际应用中,我们需要根据设备的具体情况和环境条件,合理规划散热方案,以确保设备的正常运行和延长使用寿命。
随着科技的不断发展,散热问题将会继续受到广泛关注和研究,为电子设备的设计和制造带来更多的创新和突破。
汽车盘式制动好还是鼓式制动好?
鼓式刹车有良好的自刹作用,由于刹车来令片外张,车轮旋转连带着外张的刹车鼓扭曲一个角度,刹车张力越大,则情形就越明显,因此,一般大型车辆还是使用鼓式刹车,除了成本较低外,大型车与小型车的鼓刹,差别可能只有大型采用气动辅助,而小型车采用真空辅助来帮助刹车。
鼓式刹车制造技术层次较低,也是最先用于刹车系统,因此制造成本要比碟式刹车低。
由于鼓式刹车刹车来令片密封于刹车鼓内,造成刹车来令片磨损后的碎屑无法散去,影响刹车鼓与来令片的接触面而影响刹车性能。
由于刹车系统没有密封,因此刹车磨损的细屑不会沉积在刹车上,碟式刹车的离心力可以将一切水、灰尘等污染向外抛出,以维持一定的清洁。
此外由于碟式刹车零件独立在外,要比鼓式刹车更易于维修碟式刹车除了成本较高,基本上皆优于鼓式刹车,盘式制动器又称为碟式制动器,顾名思义是取其形状而得名。
它由液压控制,这种制动器散热快,重量轻,构造简单,调整方便。
特别是高负载时耐高温性能好,制动效果稳定,而且不怕泥水侵袭,在冬季和恶劣路况下行车,盘式制动比鼓式制动更容易在较短的时间内令车停下。
有些盘式制动器的制动盘上还开了许多小孔,加速通风散热提高制动效率。
反观鼓式制动器,由于散热性能差,在制动过程中会聚集大量的热量。
制动蹄片和轮鼓在高温影响下较易发生极为复杂的变形,容易产生制动衰退和振抖现象,引起制动效率下降。
当然,盘式制动器也有自己的缺陷。
例如对制动器和制动管路的制造要求较高,摩擦片的耗损量较大,成本贵,而且由于摩擦片的面积小,相对摩擦的工作面也较小,需要的制动液压高,必须要有助力装置的车辆才能使用,所以只能适用于轻型车上。
而鼓式制动器成本相对低廉,比较经济。
所以,汽车设计者从经济与实用的角度出发,一般轿车采用了混合的形式,前轮盘式制动,后轮鼓式制动。
四轮轿车在制动过程中,由于惯性的作用,前轮的负荷通常占汽车全部负荷的70%-80%,因此前轮制动力要比后轮大。
轿车生产厂家为了节省成本,就采用前轮盘式制动,后轮鼓式制动的方式。
四轮盘式制动的中高级轿车,采用前轮通风盘式制动是为了更好地散热,至于后轮采用非通风盘式同样也是成本的原因。
毕竟通风盘式的制造工艺要复杂得多,价格也就相对贵了。
随着材料科学的发展及成本的降低,在轿车领域中,盘式制动有逐渐取代鼓式制动的趋向。
通风碟是由两块尺寸相同的制动碟构成,他们之间有通风口。
当制动碟随车轮高速旋转时,它就会象泵一样,把两碟之间的热空气排出,达到散热的目的。
并连暖气片主管长160米,管经由大到小怎么变
并联暖气,主管长160米,管经由大到小的变径点是根据水力计算确定的。
计算过程简单说就是:1、建筑物的暖气系统设计,首先要要分别算出各个房间的热负荷,根据热负荷和系统的供回水温度,算出各个房间所需的计算流量。
2、根据各个环路的计算流量进行水力平衡计算,初步确定各段管径,逐段算出阻力损失,对于并联供暖系统按照《规范》有:“热水采暖系统的各并联环路之间(不包括共同段)的计算压力损失相对差额,不应大于15%。
”的要求,那么各环路平衡是需要做的非常的细致才能达到的。
3、各个环路都算的,因为管径的规格有限,即便是达到《规范》规定的“不应大于15%”,暖气系统在投入使用时还要进行系统图调整,保证系统内所有用户都达到供暖标准。
初二下物理复习资料科教版
初二下物理复习提纲第六章:电压 电阻 第七章:欧姆定律 第八章:电功率 第九章:电与磁 第十章:信息的传递第六章 欧姆定律一、电压1、电源的作用是给电路两端提供电压;电压是电路中产生电流的原因。
电路中有电流,就一定有电压;电路中有电压,却不一定有电流,因为还要看电路是否是通路。
2、电压用字母U表示,单位是伏特,简称伏,符号是V。
常用单位有千伏(KV,1KV = 103V)和毫伏(mV,1mV = 10-3V)。
家庭照明电路的电压是220V;一节干池的电压是1.5V;对人体安全的电压不高于36V。
3、电压表的使用:A、电压表应该与被测电路并联;当电压表直接与电源并联时,因为电压表内阻无穷大,所以电路不会短路,所测电压就是电源电压。
B、电压表的正接线柱接电源正级,负接线柱接电源负极度。
C、根据被测电路的不同,可以选择“0 ~ 3V”和“0 ~ 15V”两个量程。
4、电压表的读数方法:A、看接线柱确定量程。
B、看分度值(每一小格代表多少伏)。
C、看指针偏转了多少格,即有多少伏。
5、电池串联,总电压为各电池的电压之和;相同电池关联,总电压等于其中一支电池的电压。
二、探究串联电路中电压的规律1、实验步骤:A、提出问题;B、猜想或假设;C、设计实验;D、进行实验;D、分析和论证、E、评估;F、交流(大体内容相同即可,有些步骤可省略)2、在串联电路中,总电压等于各用电器的电压之和。
三、电阻1、容易导电的物体叫导体,如铅笔芯、金属、人体、大地等;不容易导电的物体叫绝缘体,如橡胶、塑料、陶瓷等。
导电能力介于两者之间的叫半导体,如硅金属等。
2、导体对电流的阻碍作用叫电阻,用R表示,单位是欧姆,简称欧,符号是Ω。
常用单位有千欧(KΩ,1KΩ = 103Ω)和兆欧(MΩ,1MΩ = 106Ω)3、影响电阻大小的因素有:A、材料;B、长度;C、横截面积;D、温度。
一般情况下,某一导体被制造出来以后,其电阻除了随温度的变化有一点改变之外,我们就近似地认为其电阻不变了,它也不会随着电压、电流的变化而变化。
4、某些导体在温度下降到某一温度时,就会出现其电阻为0的情况,这就是超导现象,这时这种导体就叫超导体。
5、滑动变阻器的工作原理是:电阻部分由涂有绝缘层的电阻丝绕在绝缘管上,通过滑片在上面滑动从而改变接入电路的电阻大小。
所以滑动变阻器的正确接法是:一上一下的接。
它在电路图中的符号是 它应该与被测电路串联。
四、欧姆定律1、欧姆定律是由德国物理学家欧姆在1826年通过大量的实验归纳出来的。
2、欧姆定律:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体两端的电阻成反比。
公式为:I = U / R ,变形公式有:U = I R , R = U / I3、欧姆定律使用注意:A、单位必须统一,电流用A,电压用V,电阻用Ω;B、不能把这个公式理解为:电阻与电压成正比,与电流成反比,因为电阻常规情况下是不变的。
4、用电器正常工作时的电压叫额定电压;正常工作时的电流叫额定电流;但是生活中往往达不到这个标准,所以用电器实际工作时的电压叫实际电压,实际工作时的电流叫实际电流。
5、当电路出现短路现象(电路中电源不经过用电器而直接被接通的情况)时,根据I = U / R 可知,因为电阻R很小,所以电流会很大,从而会导致火灾。
五、测量小灯泡的电阻1、根据欧姆定律公式 I = U / R 的变形 R = U / I 可知,求出了小灯泡的电压和电流,就可以计算出小灯泡的电阻,这种方法叫做伏安法。
2、测量时注意:A、闭合开关前,滑动变阻器应该滑到电阻最大端;B、测量电阻时,应该先观察小灯泡的额定电压,然后测量时使用的电压应该按照从额定电压依次降低测量。
C、可以将几次测量的结果求平均值,以减小误差。
3、测量过程中,电压越低,小灯泡越暗,温度越低,因此电阻会略小一点。
六、欧姆定律和安全用电1、对人体安全的电压应该不高于36V,因为根椐欧姆定律 I = U / R 可知,在电阻不变的情况下,电压越高,通过人体电流就会越大,所以高压电对人体来说是非常危险的。
2、我们不能用潮湿的手去触摸电器,因为人的皮肤潮湿时,电阻会变小,从而会增大触电的可能性。
一般情况下,不要靠近高近带电体,不要接触低压带电体。
3、雷电是自然界一种剧烈的放电现象,对人来说是非常危险的,所以在有雷电现象时,不要站在大树或其它较高的导电物体下,也不能站到高处。
4、为了防止雷电对人们的危害,美国物理学家富兰克林发明了避雷针,让雷电通过金属导体进入大地,从而保证人或建筑物的安全。
第七章 电功率一、电能1、电能可能同其它形式的能量转化而来,也可以转化为其它形式的能量。
2、电能用W表示,常用单位是千瓦时(KWh),在物理学中能量的通用单位是焦耳(J),简称焦。
1KWh = 3.6 106J。
3、电能表是测量一段时间内消耗的电能多少的仪器。
A、“220V”是指这个电能表应该在220V的电路中使用;B、“10(20)A”指这个电能表的额定电流为10安,在短时间内最大电流不超过20安;C、“50Hz”指这个电能表在50赫兹的交流电路中使用;D、“600revs/KWh”指这个电能表的每消耗一千瓦时的电能,转盘转过600转。
4、电能转化为其他形式能的过程是做功的过程,有多少电能发生了转化,就说电流做了多少功。
实质上,电功就是电能,也用W表示,通用单位也是焦耳,常用单位是千瓦时。
二、电功率1、电功率是表示消耗电能的快慢的物理量,用P表示,单位是瓦特,简称瓦,符号是W。
常用单位有千瓦(KW)。
1KW = 103W 1马力 = 735瓦。
电功率的定义也可以理解为:用电器在1秒内消耗的电能。
2、电功率与电能、时间的关系: P = W / t 在使用时,单位要统一,单位有两种可用:(1)、电功率用瓦(W),电能用焦耳(J),时间用秒(S);(2)、电功率用千瓦(KW),电能用千瓦时(KWh,度),时间用小时(h)。
3、1千瓦时是功率为1KW的用电器使用1h所消耗的电能。
4、电功率与电压、电流的关系公式: P = I U 单位:电功率用瓦(W),电流用安(A),电压用伏(V)。
5、用电器在额定电压下工作时的电功率(或者说用电器正常工作时的电功率),叫做额定功率。
三、测量小灯泡的电功率1、测量小灯泡电功率的电路图与测电阻的电路图一样。
2、进行测量时,一般要分别测量小灯泡过暗、正常发光、过亮时三次的电功率,但不能用求平均值的方法计算电功率,只能用小灯泡正常发光时的电功率。
四、电和热1、电流通过导体时电能要转化成热,这个现象叫电流的热效应。
2、根据电功率公式和欧姆定律,可以得到: P = I2 R 这个公式表示:在电流相同的条件下,电能转化成热时的功率跟导体的电阻成正比。
3、当发电厂电功率一定,送电电压与送电电流成反比,输电时电压越高,电流就越小。
此时因为输电线路上有电阻,根据P = I2 R 可知,电流越小时,在电线上消耗的电能就会越少。
所以电厂在输电时提高送电电压,减少电能在输电线路上的损失。
4、电流的热效应对人们有有利的一面(如电炉、电热水器、电热毯等),也有不利的一面(如电视机、电脑、电动机在工作时产生的热量)。
我们要利用有利电热,减少或防止不利电热(如电视机的散热窗,电脑中的散热风扇,电动机的外壳铁片等)。
五、电功率和安全用电根据公式 I = P / U 可知,家庭电路电压一定时,电功率越大,电流I也就越大。
所以在家庭电路中:A、不要同时使用很多大功率用电器;B、不要在同一插座上接入太多的大功率用电器;C、不要用铜丝、铁丝代替保险丝,而且保险丝应该在可用范围内尽量使用细一些的