热管理
利用加热或冷却手段对其温度或温差进行调节和控制的过程
热管理是根据具体对象的要求,利用加热或冷却手段对其温度或温差进行调节和控制的过程。根据定义,热管理包括具体的对象,实现手段,热管理参数等。日常生活中随处可见热管理,比如手机,电脑,汽车,房间,到各种工业应用中。其实,生物也是一个复杂的热管理系统。以人为例,热管理对象就是人的身体,热管理的实现手段就是人体的代谢过程,甚至包括人有意识地添减衣服、吹空调、吃等冷的或热的食物等,热管理参数就是人体体温。
定义
根据具体对象的要求,利用加热或冷却手段对其温度温差进行调节和控制的过程。热管理包括具体的对象,热管理参数(即温度),实现手段(即耗能),可以称为热管理的三要素。热管理是通过温度来体现的,而温度是可度量且可测的。而温度差是传热过程的动力,有温差才有热量的流动。要实现温度差,需要消耗能量,能量的形式可以是电能,热能,机械能,磁能等等。人体就是热管理的最佳代表。
原理
热管理涉及的基本原理为导热对流传热热辐射这三种传热学过程中的一种或多种。这三种传热过程的数学表达式均包括温度和温差这两个参数,因为这三种过程皆因温差才产生热量的传递,而温差的产生需要消耗能量。因此,热管理的过程即是通过消耗能量,让对象与外界产生温差,通过传热实现对对象的温度调节。
类别
热管理根据对象对温度的要求可以分为加热,冷却和恒温三种类型。另外需要强调的一点是热管理对象可能不仅对温度有要求,对加热或冷却过程中的温差范围也有要求。以电动汽车中的电池包为例,一般要求电池间温差越小越好。
指标
温度,即对象的温度可以控制在什么温度水平,上下有多大偏差
加热或冷却速率,即对象在加热或冷却过程中单位时间的温度变化,一般以平均或最大速率作为衡量指标
温度差,即对象在热管理过程中温度差可以控制在什么水平,一般以最大温差为衡量指标
能耗比,热管理过程中传热量与功耗之比,这可以作为节能指标或者热管理效率指标。
应用
手机芯片散热,电脑散热,动力电池加热或冷却,汽车、飞机及火箭发动机等,其它对温度控制有要求的对象和场合
参考资料
最新修订时间:2024-05-21 11:15
目录
概述
定义
原理
参考资料