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参考:http : //www.engineeringtoolbox.com/ Conduct-heat-transfer-d_428.html
让我们花点时间看一下传热方程。纵观它,我们可以看到提高热交换效率的方法
q / A = k dT / s
q / A = heat transfer per unit area (W/m2)
k = thermal conductivity (W/mK)
dT = temperature difference (oC)
s = wall thickness (m)
这些解冻器的工作方式现在应该很容易理解。(1)它们是由导热系数非常高的材料制成的,例如铜。材料的导热率越高,使其与周围材料的温度相等的速度就越快。
彼此接触的事物希望温度相同。将冰块放在室温铜片上时,它们的温度会大不相同。但是,一旦它们接触,他们就希望温度相同,因此开始传热。热量从铜“流”到冰上,从而提高了冰的温度(使之融化),并降低了铜的温度。热量也流过整个铜本身,这意味着即使铜的远离冰的部分也都在散发热量。
随着铜散失热量,铜迅速与周围空气失去温度平衡。但空气和铜也希望是相同的温度,从空气,使热“流”进铜退,把它背接近室温,这反过来又使铜升温冰多一些......但是,当然,此过程没有不同的步骤:所有这些热传递都是同时且连续发生的。只要空气有一定的循环,您就可以认为它是无限量提供的室温热量。
铜板的顶部可能是平坦的,以增加与冰接触的表面积。但是,铜板的底部可能带有肋或翅片,以增加周围空气的表面积,但不会(2)产生更大的厚度!
我们还可以解决(3)并在室温以上以电方式加热铜,但是这样也冒着将部分食物加热到该温度的风险。使用无源铜散热器的好处是温度永远不会超过室温!
奇迹解冻器,也称为除霜盘,是具有高传热系数的简单金属块。具有高导热率的材料比具有低导热率的材料更有效地传递热量。铝价格便宜,并且相对于其他材料具有较高的热导率,因此大多数都是由该材料制成的。
但是,除霜托盘的效果不如您所相信的那样好。您的食物在没有除霜托盘的情况下缓慢融化的原因也限制了食物融化的速度,这是因为空气是不良的热导体。当您解冻时,正在发生的事情是热量从环境(空气,相对表面等)传递到对象,直到环境和对象处于平衡状态,即两者的温度相同。解冻托盘仍然必须从环境中获取热量才能进行传输,而融化托盘的执行速度却受制于仍然必须从空气中获取热量的事实。当您将一个冷物体放在解冻托盘上时,托盘会迅速将热量转移到物体上,但是一旦托盘与物体一样冷时,快速解冻就会停止,并且
因此,融化托盘非常适合使冰块快速融化,并且融化托盘会加快融化速度,但幅度不会太大。