散熱

散熱

散熱的方式有輻射散熱、傳導散熱、對流散熱、蒸發散熱。機體各組織器官產生的熱量,隨著血液循環均勻地分布於全身各部。當血液流經皮膚血管時,全部熱量的90%由皮膚散出,因此皮膚是人體散熱的主要部位。還有一小部分熱量,通過肺、腎和消化道等途徑,隨著呼吸、尿和糞便散出體外。

基本信息

簡介

散熱的方式有輻射散熱傳導散熱對流散熱蒸發散熱。機體各組織器官產生的熱量,隨著血液循環均勻地分布於全身各部。當血液流經皮膚血管時,全部熱量的90%由皮膚散出,因此皮膚是人體散熱的主要部位。還有一小部分熱量,通過肺、腎和消化道等途徑,隨著呼吸、尿和糞便散出體外。在氣溫18~30℃的環境中,各種方式散熱的百分率。

方式

吸流散熱

吸流散熱吸流散熱
吸流散熱技術是在傳統散熱技術傳導散熱、對流散熱基礎上衍生而來,安防領域中,比如喬安科技研發團隊不懈努力研發出來,吸流散熱技術套用在安防監控設備散熱上,提升設備的工作性能及穩定性。這種方式發散的熱量取決於機身溫度與接觸物體之間的溫度差、接觸面積,以及與機身接觸的物體的導熱性能來散熱,並結合對流散熱技術,將機身上導熱出來的熱量通過氣體流動進行熱量交換。通過對流散熱的熱量多少,取決於機身與周圍環境之間的溫度差和機體的有效散熱面積外,受風速的影響較大。風速越大,散熱量就越多;相反,風速越小,散熱量也越少。一般散熱片在使用中要在電子元件與散熱片接觸面塗上一層導熱矽脂,使元器件發出的熱量更有效地傳導到散熱片上,再經散熱片散發到周圍空氣中去,而喬安科技在安防領域創造QA方案將機身前蓋與燈板緊密接觸的部份改用銅塊,使用銅吸熱快,熱傳導能力強的特點,快速的將模組上運行所產生的大量熱能帶到表面鍍鎳的銅塊上,而銅塊與前蓋鋁塊散熱之間與之緊密結合,使大量熱能快速的擴散到鋁合金機身上而被氣體的流動而帶走結合燈板,前蓋開孔技術,為燈板,模組散熱提供空曠的空間,以保證設備有足夠的空間實現空氣對流,有效的保證了攝像機在日常環境中工作。

輻射散熱

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輻射散熱(thermalradiation)是指人體以熱射線的形式將體熱傳給外界較冷物質的一種散熱方式。

人體在21℃的環境中,在裸體情況下,約有60%的熱量是通過輻射方式發散的。輻射散熱量的多少主要取決於皮膚與周圍環境之間的溫度差,當皮膚溫度髙於環境溫度時,溫度差越大,散熱量就越多。反之,若環境溫度高於皮膚溫度,則機體不僅不能散熱,反將吸收周圍環境中的熱量。此外,輻射散熱還取決於機體的有效散熱面積,有效散熱面積越大,散熱里就越多。由於四肢的表面積較大,因而在輻射散熱中起重要作用。

傳導散熱

傳導散熱(thermalconduction)是指機體的熱量直接傳給與之接觸的溫度較低物體的一種散熱方式。經這種方式發散的熱量取決於皮膚溫度與接觸物體之間的溫度差、接觸面積,以及與皮膚接觸的物體的導熱性能等。空氣的導熱性較小,在空氣中通過直接傳導散熱量極小。棉、毛織物也是熱的不良導體,所以體熱因傳導而散失的熱量並不多。另外,人體脂肪的導熱效能也較小,因而肥胖的人身體深部的熱量不易傳向表層,在炎熱的天氣里就容易出汗。由於水的比熱較大,導熱性能較好,在臨床治療中常利用水的熱傳導作用進行局部加溫處理或利用冰帽、冰袋等給髙熱患者降溫。

對流散熱

對流散熱(thermalconvection)是指通過氣體流動進行熱量交換的一種散熱方式。通過對流散失熱量的多少,除取決於皮膚與周圍環境之間的溫度差和機體的有效散熱面積外,受風速的影響較大。風速越大,散熱量就越多;相反,風速越小,散熱量也越少。衣服榭蓋皮膚表面,加之棉毛纖維間的空氣不易流動,這些因素都可使對流難以實現而有利於保溫。

蒸發散熱

蒸發散熱蒸發散熱
蒸發(evaporation)是水分從體表汽化時吸收熱量而散發體熱的一種方式。在正常體溫條件下,蒸發水可使機體散發2.43KJ的熱量。因此,體表水分的蒸發是一種十分有效的散熱形式。當環境溫度等於或高於皮膚溫度時,蒸發將成為唯一有效的散熱形式。患有無汗症的人,在冷環境中的反應與正常人無異,但在熱環境中,由於不能藉助於汗液蒸發散熱,因而容易發生中暑。蒸發散熱有不感蒸發和發汗兩種形式。

(1)不感蒸發:不感蒸發(insensibleperspiration)是指體液的水分從皮膚和黏膜(主要是呼吸道黏膜〗表面不斷滲出而被汽化的形式。這種蒸發形式不被人們所察覺,且與汗腺活動無關。其中水分從皮膚表面的蒸發又稱不顯汗。在環境溫度低於30℃時,人體通過不感蒸發所丟失的水分相當恆定,為1215g/(h·㎡).人體24h的不感蒸發量一般約1000ml,其中從皮膚表面蒸發的水分為600800ml,通過呼吸道黏膜蒸發的水分為200400ml。在肌肉活動或發熱狀態下,不顯汗可增加。嬰幼兒不感蒸發的速率比成人大,因此,在缺水的情況下,嬰幼兒更易發生嚴重脫水。臨床上給病人補液時,應注意勿忘補充由不感蒸發丟失的這部分體液。在有些不能分泌汗液的動物,不感蒸發是一種有效的散熱途徑,如狗,在炎熱環境下,常採取熱喘呼吸(panting)的方式來加強散熱。

(2)發汗:發汗(sweating)是指汗腺主動分泌汗液的過程。通過汗液蒸發可有效帶走大量體熱。發汗可被意識到,故又稱可感蒸發(sensibleevaporation)。人體皮膚上分布有大汗腺和小汗腺。大汗腺局限於腋窩和陰部等處,開口於毛根附近。它從青春期開始活動,所以可能和性功能有關。小汗腺可見於全身皮膚,其分布密度因部位而異,手掌和足跖最多,額部和手背次之,四肢和軀幹敁少。然而,汗腺的分泌能力卻以軀幹和四肢為最強。

上述幾種物理方式散失的熱量,與環境溫度、空氣密度、環境壓力、流速密切相關。尤其應該注意的是體表與環境間溫度的差,不但決定著散熱量的多少,而且決定著熱傳遞的方向。體表溫度的高低是機體產熱與散熱受到一系列生理調節的結果。

調節

⒈皮膚血管運動:皮膚溫在調節散熱中起主導作用,而皮膚溫的高低決定於皮膚血流量的大小。皮膚微循環有豐富的毛細血管網靜脈叢和大量動-靜脈吻合枝等,使皮膚血流量可以在很大範圍內變動。皮膚和皮下組織導熱性小,起著隔熱層作用。

皮膚血管的舒縮主要是由於環境的溫度變化,刺激皮膚溫度感受器,而引起的反射性活動。體溫調節機構通過交感神經控制血管的口徑。如在寒冷環境中,交感神經緊張性增加,皮膚血管收縮,血流量減少,皮膚溫下降,散熱量減少。當皮膚血管收縮到最高程度時,皮內幾乎無血。在溫熱環境中,則起相反變化,散熱量增加。

⒉汗腺分泌:汗腺活動受熱刺激而加強,分泌出大量汗液。汗液的成分主要是水(99%),還有少量的NaCl,尿素和乳酸等物質。可由溫熱刺激引起的發汗,稱為溫熱性出汗,這種出汗全身到處可見。由情緒緊張和恐懼等精神因素引起的發汗,稱為精神性發汗。其汗液主要見於頭額、手掌和足底,它的散熱作用小。在勞動或運動時,這兩種類型發汗經常混合出現。

汗腺的分泌受神經和體液因素的雙重調節。發汗是反射性活動,外周和中樞感受器接受溫熱刺激和精神因素的刺激均可引起發汗。下自脊髓上到大腦皮層都有發汗中樞,但其主要中樞位於下丘腦。它與其他植物性神經機能相聯繫而進行體溫調節。運動、睡眠和用解熱藥以後,發汗中樞興奮性增高。運動時皮膚血流量增加也可以使汗腺分泌增強。汗腺受交感神經支配,其節後纖維屬膽鹼能纖維

體液因素與某些藥物對發汗也有重要影響。注射乙醯膽鹼毛果雲香鹼可引起發汗,阿托品可抑制汗腺分泌。腎上腺素可以加強乙醯膽鹼對汗腺的刺激分泌作用。同時,汗腺細胞分泌汗液時,可釋放一種激肽原酶,此酶作用於組織液中的激肽原(一種球蛋白),使其變成緩激肽(圖9-4)。緩激肽能使汗腺和皮膚的小血管舒張,增加皮膚血流量,從而加強散熱作用。

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