传热学:电力电子器件热管理 PDF 电子书

《传热学:电力电子器件热管理》图书简介

《传热学:电力电子器件热管理》，机械工业出版社出版，作者：(美)夏班尼　著，余小玲，吴伟烽，刘飞龙　译。全书共16章，结构层次分明。第1～7章介绍了电力电子器件热管理涉及的基础理论。阐述了高温导致电力电子器件失效的原因和类型，能量传递及热传递的机理及方式，微电子封装的结构类型以及常用散热器的热分析方法。第8～13章分别介绍了导热、对流换热（强制对流和自然对流换热）、热辐射的控制方程以及边界条件的设定方法。第14～16章分别介绍了计算机热仿真的基础理论和仿真方法、实验测试方法以及先进的冷却技术。

本书的目标读者为进行电力电子装置设计的电气、机械工程师，无论是否具有工程热物理和传热学知识背景，都能从本书获益。对于电气工程、热能及动力工程相关专业的本科生或研究生，本书的内容也足够进行一学期的学习。

图书目录

第1章引言
1.1半导体科技走势
1.2与温度相关的失效
1.2.1与温度相关的机械失效
1.2.2与温度相关的腐蚀失效
1.2.3与温度相关的电气失效
1.3传热对电子设备的重要性
1.4热设计过程
参考文献

第2章能量、能量传递和传热
2.1能量和功
2.2宏观和微观能量
2.3能量传递和传热
2.4状态方程
习题
参考文献

第3章能量守恒定律
3.1热力学定律
3.2控制质量的能量平衡
3.3控制体积的能量平衡
习题
参考文献

第4章传热机理
4.1导热
4.2对流换热
4.2.1空气对流换热的简化公式
4.3辐射换热
习题
参考文献

第5章热阻网络
5.1热阻的概念
5.2串联导热平壁
5.3并联导热平壁
5.4总热阻网络
5.5接触热阻
5.6热界面材料
5.7扩散热阻
5.8印制电路板（PCB）的热阻
习题
参考文献

第6章微电子封装的热特性
6.1封装的重要性
6.2封装类型
6.3微电子封装的热特性
6.3.1结-空气热阻
6.3.2结-壳热阻和结-板热阻
6.3.3封装的热特性参数
6.4封装的热阻网络
6.5影响封装热性能的参数
6.5.1封装尺寸
6.5.2封装材料
6.5.3芯片尺寸
6.5.4器件热耗散量
6.5.5气流速度
6.5.6板的尺寸和导热系数
习题
参考文献

第7章翅片与散热器
7.1翅片方程
7.1.1无限长翅片
7.1.2翅顶绝热
7.1.3翅顶的对流和辐射
7.1.4翅顶为恒定温度
7.2翅片热阻、功效和效率
7.3变截面翅片
7.4散热器的热阻、功效和效率
7.5散热器的制造工艺
习题
参考文献

第8章热传导理论
8.1通过平壁的一维导热方程
8.2导热方程的一般形式
8.3边界和初始条件
8.3.1温度边界条件
8.3.2热流边界条件
8.3.3对流边界条件
8.3.4辐射边界条件
8.3.5综合边界条件
8.3.6界面边界条件
8.4稳态导热
8.4.1一维稳态导热
8.4.2二维稳态导热
8.5非稳态导热
8.6集总系统
8.6.1简单集总系统分析
8.6.2一般集总系统分析
8.6.3集总系统分析法的适用范围
习题
参考文献

第9章对流传热基础
9.1流动类型
9.1.1外部流动和内部流动
9.1.2强制对流和自然对流流动
9.1.3层流和湍流
9.1.4稳态和非稳态流动
9.2粘性力、速度边界层和摩擦系数
9.3热边界层和对流传热系数
9.4守恒方程
9.5边界层方程
参考文献

第10章强制对流换热：外部流动
10.1归一化的边界层方程
10.2雷诺数、普朗特数、爱克特数和努塞特数
10.3局部摩擦系数和对流传热系数的函数形式
10.4流体外掠平板流动
10.4.1流过等温平板的层流
10.4.2流过等温平板的湍流
10.4.3流过等热流密度平板的流动
10.5圆柱绕流
10.6圆柱针翅式散热器
10.7解决外部强制对流问题的步骤
习题
参考文献

第11章强制对流换热：内部流动
11.1平均速度与平均温度
11.2管内层流与湍流
11.3入口段长度和充分发展段流动
11.4内部流动的泵送功率和对流换热
11.5速度分布与摩擦因子关联式
11.6温度分布和对流换热关联式
11.7风机和泵
11.7.1风机的种类
11.7.2风机曲线和系统阻力曲线
11.7.3风机选型
11.7.4泵的种类
11.8板翅式散热器
习题
参考文献

第12章自然对流换热
12.1浮力和自然对流
12.2自然对流的速度和温度边界层
12.3无量纲化自然对流边界层方程
12.3.1格拉晓夫（GRASHOF）数和瑞利（RAYLEIGH）数
12.3.2对流换热系数的函数形式
12.4外掠竖直平板自然对流的层流和湍流流动
12.5外掠倾斜和水平平板的自然对流
12.6外掠竖直和水平圆柱体的自然对流
12.7机箱内的自然对流
12.8竖直阵列平板间的自然对流
12.9混合对流
习题
参考文献

第13章辐射传热
13.1辐射强度和辐射力
13.2黑体辐射
13.3表面辐射特.3.1表面辐射率
13.3.2表面吸收率
13.3.3表面反射率
13.3.4表面透射率
13.3.5基尔霍夫定律
13.4太阳和大气辐射
13.5辐射通量密度
13.6角系数
13.7黑体之间的辐射传热
13.8非黑体之间的辐射传热
13.9板翅式散热器的辐射传热
习题
参考文献

第14章计算机模拟和热设计
14.1传热和流动方程总结
14.2计算机模拟基础
14.2.1一维稳态导热
14.2.2二维稳态导热
14.2.3瞬态导热
14.2.4流动及能量方程
14.3湍流流动
14.4有限差分方程的求解
14.5商业热模拟工具
14.5.1建立热模型
14.5.2生成网格
14.5.3求解流动和温度方程
14.5.4查看结果
14.5.5结果显示
14.6建模与仿真在热设计中的重要性
参考文献

第15章实验技术及热设计
15.1流量测量技术
15.2系统阻力测量
15.3泵和风机性能曲线测试
15.4速度测量方法
15.5温度测量技术
15.6噪声测量
15.7热设计中实验测量的重要性
参考文献

第16章先进冷却技术
16.1热管
16.1.1毛细极限
16.1.2沸腾极限
16.1.3声速极限
16.1.4携带极限
16.1.5热管的其他性能极限
16.1.6电子冷却中的热管应用
16.1.7热管的选择和模型
16.1.8热虹吸管、回路热管和均热板
16.2液体冷却
16.3热电冷却器
16.4电流体流动
16.5合成射流
参考文献

附录材料性质
参考文献

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