接触熱抵抗について

質問

アルミの表面粗さの違いによる、熱伝達率の比較が分かる資料を探しています。

アルミへ熱源となる部品が接触している場合、アルミの表面粗さにより、接触熱抵抗が変化すると思うのですが、このような場合の、アルミの表面粗さと接触熱抵抗の関係がわかる資料を探しています。
(熱源となる部品の表面粗さは一定とします）

回答No.2

noname#230359

熱管理便覧 改定三版(日本熱エネルギー技術協会編 昭和50年12月発行)の 5.2.3 固体接触面の熱抵抗の章に、表面粗さの最大高さを含んだ計算式が記載されています。 材料(軟らかい方)の硬さ、押し付け圧力、空隙を満たしている流体、固体(1)、固体(2)の熱伝導率も関係します。 複雑な式なので、此処には記述できませんが、参照を勧めます。昭和42年の機械学会論文集からの引用となっていますので、かなり古い出典ではあります。

回答No.1

noname#230359

今まで表面粗さによって，熱伝達率が変わると考えたことはありませんでした。何かそういった実験結果とか論文があるのでしょうか？　あるのならば，逆に教えていただきたいのですが＜　Q&Aが反対になって申し訳ありません。

　私は「表面粗さが変わっても，熱伝達率は変わらない。」と考えています。例えば，定常的に高温のアルミ板にフィンを付けた場合と付けない場合，両者を大気中にさらしたとき，フィンを付けたほうが放熱は大きくなります。放熱面積が大きいからです。つまり，面積の影響は受けます。

　このフィンを限りなく小さくしていった状態が，表面粗さの違いに相当します。表面粗さの違いによって，厳密には放熱面積が大きくなるので放熱量は変わりますが，熱伝達率は変わらないのではないかと考えます。

お礼

回答有難うございます。
返事が遅くなり、申し訳ございません。

私の質問が不十分でした。。

アルミの上に熱源となる部品が接触している場合、熱源からアルミへ熱が移動しますが、その際、アルミの表面粗さによって熱伝導率が変わるのではないかという質問です。

表面粗さによって、接触熱抵抗が増え熱の移動に影響を与えると思われますが、その表面粗さにも範囲があるのではないかと思います。

例えば、30μの粗さまでなら、接触熱抵抗の影響は変わらないとか、表面粗さによる接触熱抵抗の影響が分かる資料があれば教えていただきたいと思い、投稿しました。

もし、情報をお持ちでしたら、教えて下さい。
宜しくお願いいたします。