散热的方式和调节有哪些?
1.散热的方式
主要是物理方式(1)辐射辐射是指机体以发射红外线方式来散热。
当皮肤温高于环境温度时,机体的热量以辐射方式散失。
辐射散热量与皮肤温、环境温度和机体有效辐射面积等因素有关。
在一般情况下,辐射散热量占总散热量的40%。
当然,如果环境温度高于皮肤温,机体就会吸收辐射热。
炼钢工人在炉前作业,炎热的夏季农民在日照下田间劳动也会遇到这种情况。
(2)传导传导就是机体通过传递分子动能的方式散发热量。
当人体与比皮肤温低的物体(如衣服、床、椅等)直接接触时,热量自身体传给这些物体。
临床上,用冰帽、冰袋冷敷等方法给高热病人降温,就是利用这个原理。
(3)对流对流就是空气的流动,这是以空气分子为介质的一种散热器散热方式。
与身体最接近的一层空气被体温加热而上升,周围较冷的空气随之流入。
这样,空气不断地对流体热就不断地向空气中散发。
对流散热量的大小,取决于皮肤温与环境温度之差和风速。
上述几种物理方式散失的热量,与环境温度、空气密度、环境压力、流速密切相关。
尤其应该注意的是体表与环境间温度的差,不但决定着散热量的多少,而且决定着热传递的方向。
体表温度的高低是机体产热与散热受到一系列生理调节的结果。
2.散热的调节
(1)皮肤血管运动
皮肤温在调节散热中起主导作用,而皮肤温的高低决定于皮肤血流量的大小。
皮肤微循环有丰富的毛细血管网、静脉丛和大量动-静脉吻合枝等,使皮肤血流量可以在很大范围内变动。
皮肤和皮下组织导热性小,起着隔热层作用。
皮肤血管的舒缩主要是由于环境的温度变化,刺激皮肤温度感受器,而引起的反射性活动。
体温调节机构通过交感神经控制血管的口径。
如在寒冷环境中,交感神经紧张性增加,皮肤血管收缩,血流量减少,皮肤温下降,散热量减少。
当皮肤血管收缩到最高程度时,皮内几乎无血。
在温热环境中,则起相反变化,散热量增加。
(2)汗腺分泌
汗腺活动受热刺激而加强,分泌出大量汗液。
汗液的成分主要是水(99%),还有少量的NaCl,尿素和乳酸等物质。
可由温热刺激引起的发汗,称为温热性出汗,这种出汗全身到处可见。
由情绪紧张和恐惧等精神因素引起的发汗,称为精神性发汗。
其汗液主要见于头额、手掌和足底,它的散热作用小。
在劳动或运动时,这两种类型发汗经常混合出现。
汗腺的分泌受神经和体液因素的双重调节。
发汗是反射性活动,外周和中枢感受器接受温热刺激和精神因素的刺激均可引起发汗。
下自脊髓上到大脑皮层都有发汗中枢,但其主要中枢位于下丘脑。
它与其他植物性神经机能相联系而进行体温调节。
运动、睡眠和用解热药以后,发汗中枢兴奋性增高。
运动时皮肤血流量增加也可以使汗腺分泌增强。
汗腺受交感神经支配,其节后纤维属胆碱能纤维。
体液因素与某些药物对发汗也有重要影响。
注射乙酰胆碱或毛果云香碱可引起发汗,阿托品可抑制汗腺分泌。
肾上腺素可以加强乙酰胆碱对汗腺的刺激分泌作用。
同时,汗腺细胞分泌汗液时,可释放一种激肽原酶,此酶作用于组织液中的激肽原(一种球蛋白),使其变成缓激肽。
缓激肽能使汗腺和皮肤的小血管舒张,增加皮肤血流量,从而加强散热作用。
人体散热的方式有哪四种
辐射散热、传导散热、对流散热和蒸发散热。
1、辐射散热:辐射是指热由一个物体表面通过电磁波的形式传至另一个与其不接触物体表面的一种方式。
人体在安静状态下处于气温较低环境中约有60%的热量是以此方式散热,是主要的散热形式。
辐射散热量要受两方面因素的影响:皮肤与环境间的温度差和机体有效辐射面积。
一般体表温度高于环境温度时,两者温差越大,辐射散热量越多;机体有效辐射面积越大散热就越多2、传导散热:传导是机体的热量直接传给同其接触温度较低物体的一种散热方式。
传导散热量取决于所接触物体的导热性能。
由于水的导热性能好,临床上采用冰袋、冰帽、温(凉)水湿敷为高热病人物理降温,就是利用传导散热的原理。
在人体散热中,传导散热大约占人体总散热量的3%左右。
3、对流散热:对流是指通过气体或液体的流动来交换热量的一种散热方式,是传导散热的一种特殊形式。
对流散热量受气体或液体流动速度的影响,两者之间呈正比关系。
4、蒸发散热:蒸发是指水分由液态转变为气态,同时带走大量热量的一种散热方式。
每蒸发1g水可散失2.4KJ热量。
散热有哪些方法
散热的方法主要有以下几种:
1. 自然对流散热。
这是一种常见的散热方式,主要依靠空气的自然流动带走热量。
例如,将电子设备放置在通风良好的地方,可以有效地通过自然对流来散热。
2. 强制风冷散热。
这种方法使用风扇等外部设备产生气流,加速空气流动以带走热量。
在计算机硬件散热中,这种方式非常常见,如电脑中的散热风扇。
3. 液体冷却散热。
此方法是利用液体的高导热性,将设备产生的热量带走。
在一些高性能的计算机和电子设备中,如服务器和高性能显卡,常采用液体冷却系统来确保设备正常运行。
4. 热管散热技术。
热管是一种高效传热元件,通过内部的工作液体在蒸发和冷凝过程中的相变来传递热量。
这种方式特别适用于需要局部高效散热的场合,如CPU等高温部位与散热模块之间的连接。
热管技术的应用可有效提高整体散热效率。
以上即为主要的散热方法。
不同的散热方式适用于不同的场景和需求,选择适合的散热方式对于设备的正常运行至关重要。
在实际应用中,可以根据具体情况选择一种或多种方法组合使用,以达到最佳的散热效果。