Теплопроводность алюминий: Свойства алюминия: плотность, теплопроводность, теплоемкость Al

Теплопроводность — алюминий — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4

Cтраница 4

Трудность обработки стальных форм осложняет изготовление их, когда полость формы имеет особенно сложную конфигурацию. Последний способ состоит в следующем: расплавленный металл, залитый обычным литейным способом в предварительно подогретую форму, подвергается в период кристаллизации прессованию на гидравлическом прессе. Применяемое при этом удельное давление составляет для алюминиевых сплавов 1 кн / смг. По другому способу матрицы вдавливаются под нагрузкой 1 4 — 2 1 кн / смг в налитый в изложницы и застывающий алюминий. Ценным качеством алюминия является его стойкость против действия серы и соединений, содержащих серу. Теплопроводность алюминия почти в 5 раз выше теплопроводности стали, что ведет к сокращению цикла вулканизации. Алюминий стоек к атмосферному воздействию, а потому хранение таких форм не требует особых условий; достаточно обычных складских сухих помещений. Стальные же формы, сохраняемые на складах, в целях предохранения от ржавления необходимо покрывать густой смазкой.
 [46]

Выход найден в применении биметаллических отливок по методу Аль-фйн. Этот метод позволяет получить молекулярное соединение стали или чугуна с алюминием или алюминиевыми сплавами. При этом, например, в тормозном барабане, на трение работает чугун, а в остальной части барабана, от которой требуется высокая теплоемкость, теплопроводность и форма, обеспечивающая быструю передачу тепла окружающему воздуху, алюминий. Удельная теплоемкость алюминия в 2 раза выше, чем чугуна, поэтому при одинаковом весе возможность накопления тепла в алюминиевом барабане в 2 раза больше, чем в чугунном. Теплопроводность алюминия в 4 — 5 раз выше, чем у чугуна, а удельный вес в 3 раза меньше.
 [47]

Теплопроводность металлических материалов в значительной мере зависим от чистоты металлов. При высоких температурах теплопроводность еще мало чувствительна к чистоте и температуре материала. При низких температурах ( 2 — 100 К) наблюдается максимум теплопроводности, превышающий в ряде случаев во много раз его значение при комнатной температуре. У всех цветных металлов температурный коэффициент теплопроводности положителен. Следует отметить весьма значительное падение теплопроводности алюминия и его сплавов при температурах ниже 20 К.
 [48]

В области низких температур для некоторых чистых металлов наблюдается резкое увеличение теплопроводности. Однако при температурах, близких к температуре жидкого гелия, имеет место еще более резкое падение теплопроводности до весьма малых значений. Температурный коэффициент теплопроводности зависит от строения атомно-кристаллической решетки сплава. Так, для сталей ферритного класса при положительных температурах он отрицательный, а для сталей аустенитного класса — положительный. Кроме того, сама величина коэффициента теплопроводности для аустенитных сталей значительно ниже, чем для ферритных и перлитных сталей. Это делает выгодным применение аустенитных сталей в случаях, когда необходима малая теплопроводность детали. Высоколегированные чугуны также менее теплопроводны, чем обычные литейные. Все цветные металлы имеют положительный температурный коэффициент теплопроводности. Весьма характерным следует считать значительное падение теплопроводности алюминия и его сплавов при температурах, близких к-температуре сжиженного гелия.
 [49]

Когда нагревается холодная вода в кастрюле, поставленной на горячую плиту, происходит передача теплоты сквозь металлические стенки кастрюли. Способность тел производить передачу теплоты называют их теплопроводностью. От чего зависит количество теплоты, передаваемой через какую-нибудь стенку. Чем эта разность больше, тем большее количество теплоты передается через стенку за определенный промежуток времени. Затем, это количество зависит от площади стенки. Вода в кастрюле с большим дном нагревается, как известно, скорее, чем в кастрюле с меньшим дном. Далее, легко убедиться на опыте, что количество теплоты, передаваемой за единицу времени через стенку при определенной разности температур, тем больше, чем тоньше стенка. Наконец, теплопередача сильно зависит от материала стенки. Для характеристики различных материалов в отношении теплопередачи пользуются понятием коэффициента теплопроводности. Коэффициентом теплопроводности называют величину, показывающую, какое количество теплоты передается за 1 секунду сквозь единичную площадь стенки толщиной в единицу, при разности температур между поверхностями стенки 1 С. Если, например, коэффициент теплопроводности алюминия равен 0 5 кал / см — сек — град, то это означает, что через каждый квадратный сантиметр алюминиевой стенки при разности температур 1 Си при толщине стенки 1 см передается 0 5 калории в течение 1 секунды.
 [50]

Коэффициенты теплопроводности некоторых веществ.
 [51]

Когда нагревается холодная Гкз рюлеГ бнна-гбря ЩюТ1Шгу, пр бисхОДЯТ передача теплоты сквозь металлические стенки кастрюли. Способность тел производить передачу теплоты называют их теплопроводностью. От чего зависит количество теплоты, передаваемой через какую-нибудь стенку. Чем эта разность больше, тем большее количество теплоты передается через стенку за определенный промежуток времени. Затем, это количество зависит от площади стенки. Вода в кастрюле с большим дном нагревается, как известно, скорее, чем в кастрюле с меньшим дном. Далее, легко убедиться на опыте, что количество теплоты, передаваемой за единицу времени через стенку при определенной разности температур, тем больше, чем тоньше стенка. Наконец, теплопередача сильно зависит от материала стенки. Для характеристики различных материалов в отношении теплопередачи пользуются понятием коэффициента теплопроводности. Коэффициентом теплопроводности называют величину, показывающую, какое количество теплоты передается за 1 секунду сквозь единичную площадь стенки толщиной в единицу, при разности температур между поверхностями стенки 1 С. Если, например, коэффициент теплопроводности алюминия равен 0 5 кал / см — сек — град, то это означает, что через каждый квадратный сантиметр алюминиевой стенки при разности температур 1 С и при толщине стенки 1 см передается 0 5 калории в течение 1 секунды.
 [52]

Когда нагревается холодная вода в кастрюле, поставленной на горячую плиту, происходит передача теплоты сквозь металлические стенки кастрюли. Способность тел производить передачу теплоты называют их теплопроводностью. От чего зависит количество теплоты, передаваемой через какую-нибудь стенку. Чем эта разность больше, тем большее количество теплоты передается через стенку за определенный промежуток времени. Затем, это количество зависит от площади стенки. Вода в кастрюле с большим дном нагревается, как известно, скорее, чем в кастрюле с меньшим дном. Далее, легко убедиться на опыте, что количество теплоты, передаваемой за единицу времени через стенку при определенной разности температур, тем больше, чем тоньше стенка. Наконец, теплопередача сильно зависит от материала стенки. Для характеристики различных материалов в отношении теплопередачи пользуются понятием коэффициента теплопроводности. Коэффициентом теплопроводности называют величину, показывающую, какое количество теплоты передается за 1 секунду сквозь единичную площадь стенки толщиной в единицу, при разности температур между поверхностями стенки 1 С. Если, например, коэффициент теплопроводности алюминия равен 0 5 кал / см сек град, то это означает, что через каждый квадратный сантиметр алюминиевой стенки при разности температур 1 Си при толщине стенки 1 см передается 0 5 калории в течение 1 секунды.
 [53]

Страницы:  

   1

   2

   3

   4

Шаг пятый. Медь vs алюминий

16 февраля 2004, понедельник
14:06

blog_user_F0

[

]

для раздела

Блоги

Шаг пятый.

Предыдущие шажки можно увидеть
здесь.

Достался мне тут недавно бракованный кулер Titan D5TB/Cu35. Все было нормально, но основание не отшлифовано совсем, медный пятак имел частые борозды видимо от отрезного станка глубиной примерно 0,5 мм.

Решено было – отполировать и поставить.

Эффект превзошел все ожидания. Температура, под нагрузкой, упала до 47 градусов.

Как это возможно? Алюминий эффективней меди?

В теории:

Теплопроводность:

Алюминий 180-200 Вт/м*К

Медь обычная 300-320 Вт/м*К

Плотность:

Рал=2700 кг/м3

Рмед=8940 кг/м3, где Р-плотность

Удельная теплоёмкость:

Алюминий — 880 Дж / кг*К

Медь — 385 Дж / кг*К

видим, что:

· плотность меди выше, чем у алюминия примерно в 3,31 раза

· теплопроводность меди выше, чем у алюминия примерно в 1,66-1,75 раза

· теплоёмкость медного радиатора меньше, чем у алюминиевого примерно в 2,28 раза, при равной массе.

Таким образом, если радиаторы одинаковые по размерам и форме, то выполненный из меди будет в 3,31 раза тяжелее, его теплоемкость будет примерно в 1. 44 раз больше чем у алюминиевого. Следовательно, при одинаковой нагрузке медный радиатор нагреется в 1.44 раза меньше. При большей разнице температур между процессорным ядром и радиатором теплообмен проходит эффективнее, следовательно, медный радиатор лучше.

Но на практике, я заменил медный радиатор на алюминиевый и выиграл. Почему?

В данном случае я заменил небольшой, но тяжелый радиатор от Thermaltake Volcano 10, с частыми тонкими ребрами, на вдвое больший радиатор от Titan D5TB/Cu35 с достаточно редкими и толстыми ребрами. Масса радиаторов примерно равна, поэтому теплоемкость алюминиевого радиатора будет больше. Следовательно, нагреваться он будет дольше. Кроме того, сопротивление воздушному потоку меньше из-за большей ширины каналов. Следовательно, через алюминиевый радиатор проходит большее количество воздуха, и он (воздух) забирает больше тепла. Тепловой баланс устанавливается на низшей отметке температуры, так как, во-первых, за единицу времени больше тепла отдается в атмосферу вследствие большего количества проходящего воздуха, а площадь теплообмена у обоих радиаторов примерно равна. А во-вторых, сам радиатор нагревается медленнее вследствие большей теплоемкости, поэтому для достижения равной с медным радиатором температуры алюминиевому требуется больше времени, что усугубляет первое положение. Кроме того, возможно в радиаторе от Thermaltake Volcano 10 образовывались не продуваемые зоны, в которых застаивался теплый воздух.

Основное преимущество меди, большая теплопроводность, в данном случае существенного влияния не оказывает, ввиду слабого воздушного потока вследствие чего и алюминиевый и медный радиаторы успевают равномерно распределить тепло по поверхности своих ребер и, следовательно, единица площади ребер обоих радиаторов отдает воздуху примерно равное количество тепла.

Все, что здесь написано, отражает мою личную точку зрения и не более. Я не старался придерживаться классической терминологии и возможно применил неверные определения, за что прошу строго меня не судить.

Конструктивная критика принимается
здесь.