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熱管理

鎖定
熱管理是根據具體對象的要求,利用加熱或冷卻手段對其温度或温差進行調節和控制的過程。根據定義,熱管理包括具體的對象,實現手段,熱管理參數等。日常生活中隨處可見熱管理,比如手機,電腦,汽車,房間,到各種工業應用中。其實,生物也是一個複雜的熱管理系統。以人為例,熱管理對象就是人的身體,熱管理的實現手段就是人體的代謝過程,甚至包括人有意識地添減衣服、吹空調、吃等冷的或熱的食物等,熱管理參數就是人體體温。
中文名
熱管理
外文名
Thermal management
所屬學科
動力工程及工程熱物理
應用實例
手機芯片散熱,電腦散熱,動力電池加熱與冷卻,汽車發動機散熱等

目錄

熱管理定義

人體紅外圖像 人體紅外圖像
根據具體對象的要求,利用加熱或冷卻手段對其温度温差進行調節和控制的過程。熱管理包括具體的對象,熱管理參數(即温度),實現手段(即耗能),可以稱為熱管理的三要素。熱管理是通過温度來體現的,而温度是可度量且可測的。而温度差是傳熱過程的動力,有温差才有熱量的流動。要實現温度差,需要消耗能量,能量的形式可以是電能,熱能,機械能,磁能等等。人體就是熱管理的最佳代表。

熱管理原理

熱管理涉及的基本原理為導熱對流傳熱熱輻射這三種傳熱學過程中的一種或多種。這三種傳熱過程的數學表達式均包括温度和温差這兩個參數,因為這三種過程皆因温差才產生熱量的傳遞,而温差的產生需要消耗能量。因此,熱管理的過程即是通過消耗能量,讓對象與外界產生温差,通過傳熱實現對對象的温度調節。

熱管理類別

熱管理根據對象對温度的要求可以分為加熱,冷卻和恆温三種類型。另外需要強調的一點是熱管理對象可能不僅對温度有要求,對加熱或冷卻過程中的温差範圍也有要求。以電動汽車中的電池包為例,一般要求電池間温差越小越好。

熱管理指標

温度,即對象的温度可以控制在什麼温度水平,上下有多大偏差
加熱或冷卻速率,即對象在加熱或冷卻過程中單位時間的温度變化,一般以平均或最大速率作為衡量指標
温度差,即對象在熱管理過程中温度差可以控制在什麼水平,一般以最大温差為衡量指標
能耗比,熱管理過程中傳熱量與功耗之比,這可以作為節能指標或者熱管理效率指標。

熱管理應用

手機芯片散熱,電腦散熱,動力電池加熱或冷卻,汽車、飛機及火箭發動機等,其它對温度控制有要求的對象和場合