heat emission

定義：發(fā)動機(jī)通過輻射、對流和傳導(dǎo)向周圍大氣排放的熱。

學(xué)科：機(jī)械工程_動力機(jī)械_內(nèi)燃機(jī)_發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)和運(yùn)行

相關(guān)名詞：熱傳導(dǎo) 熱對流 熱輻射 計(jì)算機(jī)輔助工程

圖片來源：視覺中國

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散熱是工程設(shè)計(jì)中需要考慮的一個設(shè)計(jì)因素，尤其是在電子設(shè)備、機(jī)械設(shè)備等領(lǐng)域中。散熱的重要性有以下幾點(diǎn)：

1.保護(hù)電子元件。電子設(shè)備在運(yùn)行過程中會產(chǎn)生熱量，如果產(chǎn)生的熱量不能及時散發(fā)出去，就會導(dǎo)致電子元件的溫度升高，從而影響其性能和壽命，甚至引起故障。

2.提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。有效的散熱設(shè)計(jì)可以確保系統(tǒng)在長時間運(yùn)行下保持穩(wěn)定，減少因過熱而導(dǎo)致的系統(tǒng)崩潰或性能下降。

3.優(yōu)化能源利用。通過合理的散熱設(shè)計(jì)，可以減少能源浪費(fèi)，提高能源利用效率。

散熱的基本方式主要包括熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射。

1.熱傳導(dǎo)：熱量通過媒介從高溫區(qū)域傳遞到低溫區(qū)域，并且不引起任何形式的宏觀相對運(yùn)動。在電子設(shè)備中，熱傳導(dǎo)通常通過導(dǎo)熱材料（如金屬散熱器）實(shí)現(xiàn)。

2.熱對流：通過流體的流動來傳遞熱量的過程。在電子設(shè)備中，熱對流通常通過風(fēng)扇等方式實(shí)現(xiàn)。

3.熱輻射：物體以電磁波的形式向外發(fā)射熱量的過程。雖然熱輻射在電子設(shè)備散熱中的貢獻(xiàn)相對較小，但因輻射不需要中間介質(zhì)，在某些特殊情況下（如太空環(huán)境中）需要考慮熱輻射對散熱的影響。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，散熱設(shè)計(jì)越來越依賴于計(jì)算機(jī)輔助工程（Computer Aided Engineering，簡稱CAE）技術(shù)來提高設(shè)計(jì)的效率和準(zhǔn)確性，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.熱仿真分析。模擬電子設(shè)備在不同工況下的熱分布情況，預(yù)測會出現(xiàn)的熱問題，并評估散熱設(shè)計(jì)的有效性。

2.優(yōu)化設(shè)計(jì)?；跓岱抡娣治龅慕Y(jié)果對散熱設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。例如通過修改散熱器的形狀、尺寸和材料，或者改變風(fēng)扇的尺寸、轉(zhuǎn)速等參數(shù)，以達(dá)到更好的散熱效果。

3.熱應(yīng)力分析。在熱仿真分析的基礎(chǔ)上，CAE技術(shù)還可以進(jìn)行熱應(yīng)力分析。這種分析可以評估電子設(shè)備在溫度變化過程中可能產(chǎn)生的熱應(yīng)力對設(shè)備結(jié)構(gòu)的影響，確保設(shè)備在長時間運(yùn)行下的穩(wěn)定性和可靠性。

散熱是設(shè)計(jì)電子和機(jī)械設(shè)備等領(lǐng)域中必須要考慮的問題。CAE技術(shù)在散熱設(shè)計(jì)中的應(yīng)用極大地提高了設(shè)計(jì)的效率和準(zhǔn)確性，為工程技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展提供了有力支持。

（延伸閱讀作者：廣東科技學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 黃志維）

責(zé)任編輯：張鵬輝