問題描述：多層復合壁的導熱問題，不同接觸熱阻下的接觸面溫度的對比

分析類型：穩態熱分析

分析平臺：ANSYS Workbench 17.0

分析人：技術鄰 一無所有就是打拼的理由

業務咨詢網址：http://www.yqgqt.org.cn/b/218

    一、傳熱基本知識：

熱傳導熱量傳輸速率方程就是傅里葉定律。傅里葉一般規律：導熱的熱流密度大小與該處的溫度梯度成正比，其方向與溫度梯度的方向相反，指向溫度降低的方向，數學表達式為：

熱流密度矢量的表達式為：

不同坐標系下的導熱微分方程：

直角坐標系：

圓柱坐標系：

球坐標系：

導熱微分方程式描寫物體的溫度隨時間和空間變化的關系；它沒有涉及具體、特定的導熱過程，是通用表達式。在不同情況下，均可簡化為不同形式。

二、多層復合壁導熱示意圖：

接觸熱阻：當一固體與另一熱固體接觸以接受熱量時，由于固體表面都有一定的粗糙度，所以無法避免在接觸面之間存有空氣。甚至液體和金屬表面接觸，在凹陷的地方也可能存有極少量的空氣泡排不出去。由于這些空氣的存在而產生的熱阻稱為接觸熱阻。

多層復合壁模型：

從左往右三層的材料分別為銅，鋁，鋼，厚度分別為10mm，15mm，5mm，模型如下：

  

   接觸熱阻為100000時溫度場分布及溫度變化云圖如下：

     當接觸熱阻為1000時，銅與鋁交界面的溫度為99.207攝氏度，鋁與鋼交界面的溫度為64.407攝氏度；當接觸熱阻為1000000時，銅與鋁交界面的溫度為91.424攝氏度，鋁與鋼交界面的溫度為58.766攝氏度。從結果可以看出，接觸熱阻對多層復合壁導熱的影響較為明顯。