热阻网络手册（三）：导热算法
导体
上一期热阻网络手册（二）：离散的艺术主要讲了热阻网络中节点（离散点）是根据怎样的基本原则建立的，今天来聊聊节点与节点的连线。就像计算机网络，主要用来传递信号一样，热阻网络的导体（连线）是用来表示热通量传递的路径。
下图展示了构成热网络的单元节点温度（T）、热容（C）和热导（G）。
导体类型
热量从高温区域流向低温区域主要通过三种方式：传导、对流和热辐射。 热传导是热量在同一介质内部传递，或在直接物理接触的不同介质之间传递的过程，能量通过分子间相互作用进行传输。 下图展示了热传导中的导热元件。
对流是通过热传导、能量储存与流体混合运动共同作用实现能量传递的过程。热量以传导方式从固体表面传递给邻近的流体微团；随后，这些流体微团运动至低温区域，与其他流体微团混合，并将自身的部分能量传递给对方。能量实际上储存在流体微团中，并随其宏观运动实现转移。下图展示了对流换热元件。
用于表征热传导或对流路径的导热元件被称为线性导热元件，因为热流速率是节点间温差的一次函数（线性关系）。
辐射是指两个物体在空间上相互分离时，热量仍能在其间传递的过程，能量通过电磁波的形式进行传输。辐射导热元件被称为非线性元件，因为两表面间的辐射热流量是表面温度四次方之差的函数。
导热
热传导元件可由下式计算：
式中（国际单位制 SI）：
：热导（thermal conductance），单位： ：导热系数（thermal conductivity），单位： ：热流横截面积（cross sectional area），单位： ：节点间长度（length），单位：
材料的导热系数 会随温度或系统内其他影响因素发生变化，热流通过的横截面积 以及节点中心间的长度 由相邻节点的位置与形状决定。与热容计算类似，是否需要采用随温度变化的物性参数，取决于分析预期的温度范围内导热系数的变化幅度。
矩形节点
对于矩形节点的导热热导计算，热流路径长度 取节点中心之间的距离；所用的横截面积 ，为垂直于节点中心连线的截面面积。该算法如下图所示。
并联导热
节点间存在两条或多条并联导热路径时，可通过下式将其合并为一个等效热导值：
如下图，该方法可用于计算两个节点之间的等效热导。
串联导热
节点间存在两条或多条串联导热路径时，可通过下式将其合并为一个等效热导值：
这一方法可用于计算两个形状不同或材料不同的节点间的等效热导，如下图所示。
