Nhiệt trở được định nghĩa là tỷ số giữa chênh lệch nhiệt độ giữa hai bề mặt của vật liệu với tốc độ dòng nhiệt trên một đơn vị diện tích.

Vật liệu nanoporous
Rajesh Mishra, ... Mohanapriya Venkataraman, trong Mishra , ... Mohanapriya Venkataraman , trong Công nghệ nano trong Dệt may , 2019

7.2.10 Điện trở nhiệt Cách nhiệt
Nhiệt trở được định nghĩa là tỷ số giữa chênh lệch nhiệt độ giữa hai bề mặt của vật liệu với tốc độ dòng nhiệt trên một đơn vị diện tích. Khả năng chịu nhiệt xác định tính chất cách nhiệt của vật liệu dệt. Điện trở nhiệt càng cao thì tổn thất nhiệt càng thấp. Điện trở nhiệt, R , được kết nối với độ dẫn nhiệt, λ , và độ dày của vải, h , như sau:

Phân tích thống kê cho thấy độ dày của vải có ảnh hưởng đáng kể đến độ bền nhiệt ( P  = 0,006).=  .006).

Khả năng chịu nhiệt là một hàm số của độ dày và độ dẫn nhiệt của vải, và là một thông số rất quan trọng theo quan điểm cách nhiệt, và cũng tỷ lệ thuận với cấu trúc của vải. Các phép đo độ dày ban đầu cho ba loại vải được thực hiện trong điều kiện thoải mái. Hình 7.9 chỉ ra rằng điện trở nhiệt của mẫu 1 thấp hơn so với mẫu 2 và 3. Nếu chiều dày cao hơn như trong mẫu 2 và 3 thì khả năng chịu nhiệt cũng cao hơn. Do độ dày tăng lên, khả năng cách nhiệt tăng lên, và giảm thất thoát nhiệt do không gian được cách nhiệt bởi vải. Điều này có thể là do các hạt aerogel trong vải.

Điện trở nhiệt là gì - Điện trở nhiệt - Định nghĩa

Nhiệt điện trở là một thuộc tính nhiệt và phép đo sự chênh lệch nhiệt độ mà một vật hoặc vật liệu chống lại dòng nhiệt. Điện trở nhiệt

Điện trở nhiệt - Điện trở nhiệt

Trong kỹ thuật, một khái niệm rất quan trọng khác thường được sử dụng. Vì có sự tương tự giữa sự khuếch tán nhiệt và điện tích , các kỹ sư thường sử dụng điện trở nhiệt (tức là điện trở nhiệt chống lại sự dẫn nhiệt) để tính toán truyền nhiệt qua vật liệu. Nhiệt trở là nghịch đảo của độ dẫn nhiệt. Giống như điện trở liên quan đến sự dẫn điện, điện trở nhiệt có thể liên quan đến sự dẫn nhiệt.

Xét một bức tường phẳng có chiều dày L và hệ số dẫn nhiệt trung bình k. Hai bề mặt của tường được duy trì nhiệt độ T 1 và T 2 không đổi . Đối với sự dẫn nhiệt ổn định một chiều qua tường, ta có T (x). Khi đó , định luật Fourier về dẫn nhiệt cho tường có thể được biểu diễn như sau:

Định nghĩa về điện trở nhiệt

Nhiệt trở là một thuộc tính nhiệt và phép đo sự chênh lệch nhiệt độ mà một vật hoặc vật liệu chống lại dòng nhiệt. Điện trở nhiệt đối với sự dẫn truyền trong tường phẳng được định nghĩa là:

Vì khái niệm điện trở nhiệt có thể được sử dụng trong nhiều ngành kỹ thuật khác nhau, chúng tôi định nghĩa:

• Điện trở nhiệt tuyệt đối , R t , có đơn vị là [K / W]. Điện trở nhiệt tuyệt đối là đặc tính của một thành phần cụ thể, có dạng hình học xác định (độ dày - L, diện tích - A và hình dạng). Ví dụ, một đặc tính của thiết bị trao đổi nhiệt xác định. Chỉ cần một sự khác biệt nhiệt độ để giải quyết cho nhiệt truyền.
• Điện trở nhiệt riêng hoặc điện trở suất nhiệt riêng, R λ , có đơn vị là [(K · m) / W]. Nhiệt riêng là một hằng số vật chất. Độ dày vật liệu và sự chênh lệch nhiệt độ là cần thiết để giải quyết cho việc truyền nhiệt.
• Giá trị R . Giá trị R (hệ số cách nhiệt) là một đơn vị đo điện trở nhiệt. Giá trị R càng cao thì hiệu quả cách điện càng lớn. Độ cách nhiệt có đơn vị [(m 2 .K) / W] theo đơn vị SI hoặc [(ft 2 · ° F · hr) / Btu] theo đơn vị Anh. Nó là điện trở nhiệt của một đơn vị diện tích vật liệu. Giá trị R phụ thuộc vào loại vật liệu cách nhiệt, độ dày và mật độ của nó. Một khu vực và một sự chênh lệch nhiệt độ là cần thiết để giải quyết cho nhiệt truyền.

Tương tự với điện trở

Phương trình trên cho dòng nhiệt tương tự với quan hệ đối với dòng điện I , được biểu thị bằng:

trong đó R e = L / σ e A là điện trở và V 1 - V 2 là hiệu điện thế trên điện trở (σ e là độ dẫn điện). Sự tương tự giữa cả hai phương trình là hiển nhiên. Tốc độ truyền nhiệt qua một lớp tương ứng với dòng điện, điện trở nhiệt tương ứng với điện trở, và sự chênh lệch nhiệt độ tương ứng với hiệu điện thế trên lớp. Chênh lệch nhiệt độ là thế năng hoặc chức năng thúc đẩy dòng nhiệt, dẫn đến phương trình Fourier được viết dưới dạng tương tự như Lý thuyết mạch điện định luật Ohm.

Biểu diễn mạch cung cấp một công cụ hữu ích cho cả việc hình thành khái niệm và định lượng các vấn đề truyền nhiệt. Sự tương tự này cũng có thể được sử dụng cho khả năng chịu nhiệt của bề mặt chống lại sự đối lưu nhiệt. Lưu ý rằng khi hệ số truyền nhiệt đối lưu rất lớn (h → vô cùng), lực cản đối lưu sẽ trở thành không và nhiệt độ bề mặt tiến gần đến nhiệt độ khối. Tình huống này được tiếp cận trong thực tế tại các bề mặt xảy ra hiện tượng sôi và ngưng tụ nhiều.

Sự truyền nhiệt qua tường composite có thể được tính toán từ các điện trở này. Tốc độ truyền nhiệt ổn định giữa hai bề mặt bằng hiệu số nhiệt độ chia cho tổng nhiệt trở giữa hai bề mặt đó.

Mạch nhiệt tương đương đối với tường phẳng với điều kiện bề mặt đối lưu được thể hiện trong hình.

Điện trở tiếp xúc nhiệt - Độ dẫn tiếp xúc nhiệt

Trong kỹ thuật nhiệt, độ dẫn tiếp xúc nhiệt [W / m 2 .K] hoặc điện trở tiếp xúc nhiệt [m 2 .K / W]  biểu thị sự dẫn nhiệt giữa hai vật rắn. Khi các bộ phận được bắt vít hoặc ép lại với nhau, cũng cần có kiến ​​thức về tính năng nhiệt của các mối nối đó. Trong các hệ thống composite này, nhiệt độ giảm trên bề mặt phân cách giữa các vật liệu có thể đáng kể. Sự giảm nhiệt độ này được đặc trưng bởi hệ số dẫn tiếp xúc nhiệt , h c, là đặc tính chỉ độ dẫn nhiệt, hoặc khả năng dẫn nhiệt giữa hai vật thể tiếp xúc. Trong khi cơ sở dữ liệu mở rộng tồn tại về các đặc tính nhiệt của vật liệu rời, cơ sở dữ liệu tương tự cho các tiếp điểm ép thì không.

Nghịch đảo của tính chất này được gọi là điện trở tiếp xúc nhiệt .

Điện trở tiếp xúc phụ thuộc vào độ nhám bề mặt ở một mức độ lớn. Áp lực giữ hai bề mặt với nhau cũng ảnh hưởng đến điện trở tiếp xúc. Điện trở tiếp xúc nhiệt được quan sát thấy giảm khi độ nhám bề mặt giảm và áp suất bề mặt tăng. Điều này được cho là do bề mặt tiếp xúc giữa các cơ thể phát triển khi áp suất tiếp xúc lớn lên. Khi hai bề mặt như vậy bị ép vào nhau, các đỉnh sẽ tạo thành vật liệu tiếp xúc tốt nhưng các thung lũng sẽ tạo thành các khoảng trống chứa đầy không khí. Những khoảng trống chứa đầy không khí này hoạt động như một vật liệu cách nhiệt vì tính dẫn nhiệt của không khí thấp. Số lượng và kích thước hạn chế của các điểm tiếp xúc dẫn đến diện tích tiếp xúc thực tế nhỏ hơn đáng kể so với diện tích tiếp xúc biểu kiến. Trong trường hợp vật liệu composite kim loại, được đặt trong chân không, dẫn nhiệt qua các điểm tiếp xúc là phương thức truyền nhiệt cơ bản và điện trở tiếp xúc thường lớn hơn so với khi vật liệu composite có không khí hoặc chất lỏng khác. Hơn nữa, điện trở tiếp xúc nhiệt là đáng kể và có thể chiếm ưu thế đối với chất dẫn nhiệt tốt như kim loại nhưng có thể bị bỏ qua đối với chất dẫn nhiệt kém như chất cách điện.

Ví dụ:

• Hệ số dẫn tiếp xúc nhiệt đối với tấm nhôm có bề mặt nhám 10 μm đặt trong không khí có áp suất mặt phân cách 1 atm là h c = 3640 W / m 2 .K
• Hệ số dẫn nhiệt tiếp xúc với tấm nhôm có bề mặt nhám 10 μm đặt trong heli có áp suất mặt phân cách 1 atm là h c = 9520 W / m 2 .K
• Các dẫn tiếp xúc nhiệt cho tấm thép không gỉ với độ nhám bề mặt là 2,5 mm được đặt trong không khí với áp lực giao diện của 1 MPa khoảng h c = 3000 W / m 2 .K

Có thể giảm thiểu điện trở tiếp xúc nhiệt bằng cách bôi một chất lỏng dẫn nhiệt được gọi là mỡ tản nhiệt như mỡ CPU lên bề mặt trước khi chúng được ép vào nhau. Vai trò chính của mỡ tản nhiệt là loại bỏ các khe hở hoặc khoảng trống không khí (hoạt động như chất cách nhiệt) khỏi khu vực giao diện để tối đa hóa sự truyền nhiệt. Tính dẫn nhiệt của vật liệu kẽ và áp suất của nó là hai đặc tính chi phối ảnh hưởng của nó đến độ dẫn tiếp xúc.

Tài liệu tham khảo đặc biệt: Madhusudana, Chakravarti V., Độ dẫn tiếp xúc nhiệt. Springer International Publishing, 2014. ISBN: 978-3-319-01276-6.

Người giới thiệu:

Truyền nhiệt:

1. Các nguyên tắc cơ bản của nhiệt và truyền khối, ấn bản thứ 7. Theodore L. Bergman, Adrienne S. Lavine, Frank P. Incropera. John Wiley & Sons, Incorporated, 2011. ISBN: 9781118137253.
2. Nhiệt và Truyền khối. Yunus A. Cengel. McGraw-Hill Education, 2011. ISBN: 9780071077866.
3. Các nguyên tắc cơ bản về nhiệt và truyền khối. CP Kothandaraman. New Age International, 2006, ISBN: 9788122417722.
4. Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, Nhiệt động lực học, Truyền nhiệt và Dòng chất lỏng. Sổ tay Nguyên tắc Cơ bản của DOE, Tập 2 của ngày 3 tháng 5 năm 2016.

Vật lý hạt nhân và lò phản ứng:

1. JR Lamarsh, Giới thiệu về lý thuyết lò phản ứng hạt nhân, xuất bản lần thứ 2, Addison-Wesley, Reading, MA (1983).
2. JR Lamarsh, AJ Baratta, Giới thiệu về Kỹ thuật Hạt nhân, ấn bản 3 chiều, Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.
3. WM Stacey, Vật lý lò phản ứng hạt nhân, John Wiley & Sons, 2001, ISBN: 0- 471-39127-1.
4. Glasstone, Sesonske. Kỹ thuật lò phản ứng hạt nhân: Reactor Systems Engineering, Springer; Ấn bản lần thứ 4, 1994, ISBN: 978-0412985317
5. WSC Williams. Vật lý hạt nhân và hạt. Clarendon Press; 1 ấn bản, 1991, ISBN: 978-0198520467
6. GRKeepin. Vật lý của Động học Hạt nhân. Quán rượu Addison-Wesley. Co; Phiên bản đầu tiên, năm 1965
7. Robert Reed Burn, Giới thiệu về Vận hành Lò phản ứng Hạt nhân, 1988.
8. Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, Vật lý hạt nhân và Lý thuyết Lò phản ứng. Sổ tay Nguyên tắc Cơ bản của DOE, Tập 1 và 2. Tháng 1 năm 1993.
9. Paul Reuss, Vật lý neutron. EDP ​​Sciences, 2008. ISBN: 978-2759800414.

Vật lý lò phản ứng nâng cao:

1. KO Ott, WA Bezella, Giới thiệu về Máy phản ứng hạt nhân, Hiệp hội Hạt nhân Hoa Kỳ, Phiên bản sửa đổi (1989), 1989, ISBN: 0-894-48033-2.
2. KO Ott, RJ Neuhold, Giới thiệu Động lực học Lò phản ứng Hạt nhân, Hiệp hội Hạt nhân Hoa Kỳ, 1985, ISBN: 0-894-48029-4.
3. DL Hetrick, Động lực học của lò phản ứng hạt nhân, Hiệp hội hạt nhân Hoa Kỳ, 1993, ISBN: 0-894-48453-2.
4. EE Lewis, WF Miller, Phương pháp tính toán vận chuyển nơtron, Hiệp hội hạt nhân Hoa Kỳ, 1993, ISBN: 0-894-48452-4.
5.