D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1996.05.015 第18卷第5期 北京科技大学学报 Vo1.18No.5 1996年10月 Journal of University of Science and Technology Beijing 0ct.1996 同心圆柱套筒间接触热阻的研究（二）： 参数影响分析 殷晓静)Degiovanni A2 1)北京科技大学，北京1000832)LAMTA-NPL-France 摘要应用同心圆柱套筒间接触热阻的三维稳态传热数学模型，分析了不同几何形状参数对收 缩热阻的影响，给出了收缩函数A的极限值表达式；还讨论了热物性参数和接触面上的压力对 接触热阻的影响. 关键词接触热阻，热传导，数学模型/同心圆柱 中图分类号TK124 本文在同心圆柱套简间接触热阻的三维稳态传热数学模型，斗的基础上，分析了不同几 何参数、力学参数和热物性参数对接触热阻的影响. 1几何形状对收缩热阻的影响 在本文的第一部分，给出了收缩热阻的特征函数A的表达式.分析表明，函数A取决 于7个参数，即： A=f(a,B,,8o,l1/a,l21a,入2/，) (1) 同样，也可以选用下面定义的参数来表达函数A: k,=v=(R+H)9'/b;k,=vB/a=(R。+l)9。/as=aB:8。l1/al31a;2/11 显然，k,和k,'分别为单元体的实际接触面积(S')及表观接触面积(S)的宽度与长度 的比值，它们定义了单元体的形状参数日。为单元体在接触面圆周上所占的角度，体现了单 元体的弯曲程度.B。可以由交界面半径与单元体长度的比值代替，定义为：R”=(R,+H) 大旧。日。值越小，单元体的弯曲程度也就越小；当0。值趋近于零，或者当R趋近于无 穷大时，圆柱面接触就变成平面接触. 1.1参数1/a的影响 在讨论单元体接触热阻时，通常假定单元体是足够厚的，即1》α，因而单元体端部 的边界条件不再影响接触面上的传热过程.为了得到单元体厚度与单元体长度的比值的 临界值.，假定，=l2,并对函数A进行数值计算.计算结果表明，当比值11>0.8时，无论l1a 取什么值，函数A的结果不再变化.因此，以后的计算均假定单元体是足够厚的，即比值 1995-09-04收稿第一作者女39岁副教授博士第 1 8卷 第5期 1 9 9 6年 1 0月 北 京 科 技 大 学 学 报 J o u r n a l o f U n i v e r s iyt o f S e i e n e e a n d T e e h n o l o gy B e ij i n g V o l . 1 8 N o 一 5 O C t 。 1 9 9 6 同心 圆柱套筒 间接触热阻 的研究 ( 二) : 参数影 响分析 殷晓静 ` ) D 塔i o v a n n i 注’ ) l )北 京科 技大学 , 北京 10 0 0 8 3 2 ) L A M T A 一 NI P L 一 F ra n e e 摘要 应 用 同心 圆柱套 筒间接 触热阻 的三维稳态 传热数 学模型 , 分 析 了不 同几何 形状参数 对收 缩热 阻的 影响 , 给 出了 收缩 函数 A 的极 限值 表达式 ; 还 讨论 了热物性 参数和接触 面上 的压 力对 接触热 阻的影 响 . 关键词 接触热阻 , 热传导 , 数 学模 型 / 同心 圆柱 中图分类 号 T K 12 4 本文 在 同心 圆柱 套 筒 间接 触 热 阻 的三 维稳 态 传热 数学模 型 【` ,z] 的基 础 上 , 分析 了不 同几 何参 数 、 力 学 参数 和 热物性 参数 对接触 热 阻的影 响 . 1 几何形状对收缩热 阻 的影响 在本 文的第 一部 分 fl] , 给 出 了收缩 热阻 的特 征 函 数 A 的表达 式 . 分 析表 明 , 函 数 A 取决 于 7 个参数 , 即 : A =f ( a , 月 , v , 0 。 , l , / a , 几/ a , 又2 / 又1 ) ( l ) 同样 , 也 可 以 选用下 面 定义 的参数来 表 达 函 数 A : ks 一 v 一 (R。 + 1 1 )0 ` / b ; k , 一 v 月/ a = (R 。+ 1 1 ) 0 。 / a ; s ’ 一 a 月; 0 。; l : / a ; 几/ a ; 几2 / 又, 显然 , ks 和 ks ’ 分 别 为单 元 体 的 实 际接 触 面积 (S ` ) 及 表观 接 触 面积 (S ) 的宽 度 与 长度 的 比 值 , 它 们 定 义 了 单 元 体 的 形状 . 参 数 口。为 单元 体在 接 触 面 圆周 上所 占的角度 , 体现 了 单 元 体 的 弯 曲程 度 . 日。 可 以 由交界 面半 径 与单 元 体 长度 的 比 值 代 替 , 定 义 为 : R 、 ’ 一 (凡+l l ) 喊 ’ 0/ . 0 。 值 越小 , 单 元体的 弯 曲程 度 也就 越小 ; 当 e 。 值 趋 近于 零 , 或 者 当 R i ’ 趋 近于 无 穷 大 时 , 圆柱 面 接 触就 变 成平 面接 触 . L l 参数 l/ a 的影 响 在 讨 论 单 元体 接触 热 阻 时 , 通 常 假定 单元 体 是 足够 厚 的 , 即 l 》 a , 因而 单元 体端 部 的边 界 条 件 不 再 影 响 接触 面上 的 传热 过 程 . 为 了得 到 单元 体厚 度 与单元 体长度 的 比值 的 临界 值 , 假 定 1 1一 1 2 , 并 对 函 数 A 进 行 数值计 算 · 计算 结果 表 明 , 当比值 l a/ > .0 8 时 , 无 论 l a/ 取 什 么 值 , 函 数 A 的结 果 不 再 变 化 . 因此 , 以 后 的 计 算均 假 定 单 元 体是 足 够 厚 的 , 即 比值 19 9 5 一 0 9 一 0 4 收 稿 第 一 作 者 女 3 9 岁 副 教 授 博 士 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1996. 05. 015