Language
Country/Area
No result found
لماذا يعد ضغط التلامس مهمًا جدًا؟ اكتشف العوامل الرئيسية في عملية نقل الحرارة!
يتم تعريف مقاومة التلامس الحراري على أنها نسبة هذا الانخفاض في درجة الحرارة إلى متوسط تدفق الحرارة عبر الواجهة.
تعني هذه الظاهرة أن التوصيل الحراري بين الاثنين ليس منتظمًا، وحتى عندما يكون المادتان الصلبتان في اتصال مثالي، توجد مقاومة حرارية بين أسطح التلامس. وقد أظهرت العديد من الدراسات أن الموصلية الحرارية ليست عاملاً مهمًا في الصناعة الصلبة وتكنولوجيا البناء فحسب، بل تلعب أيضًا دورًا حيويًا في العديد من التطبيقات مثل تبريد المفاعلات النووية والتغليف الإلكتروني والمبادلات الحرارية وما إلى ذلك.
العوامل المؤثرة على التوصيل الحراري
إن الموصلية الحرارية هي ظاهرة معقدة ويمكن لعوامل متعددة أن تؤثر على تأثيرها. وفقًا للبحث، فيما يلي بعض العوامل الأكثر أهمية:
ضغط التلامس
يعتبر ضغط التلامس أحد أهم العوامل التي تؤثر على انتقال الحرارة بين جسمين متلامسين. عندما يزداد ضغط التلامس، تزداد مساحة التلامس الفعلية لسطح التلامس، مما يؤدي إلى زيادة الموصلية الحرارية للتلامس، أي انخفاض في معاوقة التلامس الحراري. وهذا هو السبب في أن معظم الدراسات تقيس وتنمذجة التوصيل الحراري التلامسي وضغط التلامس كموضوعات مترابطة.
مواد الفجوة
لا يوجد سطح أملس تمامًا. فعندما يتلامس سطحان، تتشكل مجموعة صغيرة من نقاط التلامس مع وجود فجوات كبيرة نسبيًا بين هذه النقاط. يؤثر الغاز أو السائل الذي يملأ هذه الفجوات على كمية تدفق الحرارة. ستؤثر الموصلية الحرارية لمادة الفجوة وضغطها على الموصلية الحرارية التلامسية.
خشونة السطح والتموج
بعد أن يخضع السطح لإجراءات معالجة معينة، يمكن وصف خصائصه من خلال الخشونة والتموج والأبعاد الكسورية. وعلى وجه الخصوص، يمكن مقارنة تأثير خشونة السطح على التوصيل الحراري بمفهوم معاوقة التلامس الكهربائي.
عندما يتلامس جسمين، قد تخضع الأسطح لتشوه بلاستيكي أو مرن، مما يزيد من مساحة التلامس الفعلية وبالتالي يقلل من معاوقة التلامس.
نظافة السطح
قد يكون لنظافة السطح أيضًا تأثير على التوصيل الحراري عند التلامس. سيؤدي الغبار أو الأحماض أو الشوائب الأخرى إلى تقليل كفاءة التلامس والتأثير على نقل تدفق الحرارة.قياس التوصيل الحراري
غالبًا ما يكون حساب الموصلية الحرارية للتلامس أمرًا صعبًا لأن قياس مساحة التلامس A غالبًا ما يكون أمرًا صعبًا. لذلك، يتم الحصول على هذه الخاصية عادة من خلال التجارب، وتتوفر التقارير والبيانات ذات الصلة في العديد من الأدبيات الهندسية.
ومع ذلك، هناك نقص في قاعدة بيانات مركزية للتوصيل الحراري، مما يعني أن العديد من الشركات قد تستخدم بيانات قديمة أو غير ذات صلة. يهدف مشروع CoCoE، الذي بدأ في عام 2006، إلى معالجة هذه المشكلة من خلال إنشاء قاعدة بيانات مركزية لبيانات التوصيل الحراري التلامسي وتطوير برنامج كمبيوتر مناسب.
موصلية الحدود الحرارية
حتى عندما تكون سطح التلامس مثاليًا، لا يزال هناك حد معين من التوصيل الحراري بسبب الخصائص الإلكترونية والاهتزازية المختلفة بين المواد. غالبًا ما تكون الموصلية الحرارية مهمة بشكل خاص في أنظمة المواد النانوية.بشكل عام، لا تمتلك الموصلية الحرارية التلامسية تطبيقات مهمة في التجارب العلمية فحسب، بل لها أيضًا تأثير عميق على حياتنا اليومية والعمليات الصناعية. هل تساءلت يومًا كيف تؤثر جودة الاتصالات الحرارية على أداء وعمر الأجهزة التي نستخدمها كل يوم؟
