内部发热 — CAE用语解释

内部发热是物体内部单位体积内产生的热量[W/m³]。与外部加热不同，它是材料本身作为热源的情况。电子部件的焦耳发热和化学反应产生的反应热是典型例子。

热流通量是表面输入[W/m²]，而内部发热在体积内均匀或以某种分布方式发生[W/m³]。如果已知IC芯片的发热量，就将其按体积分配设置为内部发热；如果只知道加热器的表面温度，就将其设置为表面边界条件。根据问题设置选择合适的方法。

比如锂离子电池的热管理。充放电时电池单元内部产生的焦耳损耗和化学反应热作为内部发热，用来评估冷却设计。在功率半导体的散热器设计中，将芯片功耗设置为内部发热也是标准做法。

可以设置温度相关的发热量并进行非定常分析。在电池中，温度升高时内部电阻下降导致发热减少，而在热失控中出现温度升高→发热增加→温度进一步升高的正反馈。通过这种方式可以在CAE中预测这类连锁现象。

随着电动化潮流，这个领域的需求在急剧增加。掌握电气和热学两方面知识的工程师会很受欢迎。