RSS feeds
РусскийEnglish
Issue 9, 2026
Volume year page
Issues Authors PACS Subscription For authors

Issues

 / 

2009

 / 

September

←  →

Instruments and methods of investigation


Solid-solid thermal contact problems: current understanding

, ,
Moscow State Aviation Institute (National Research University), Volokolamskoe shosse 4, Moscow, 125872, Russian Federation

The past 40 years of theoretical and experimental research on contact heat transfer are reviewed. Thermophysical and mechanical processes involved in heat flow propagation through various kinds of solid-solid joints are considered. Analytical and semiempirical expressions are presented, which simulate these processes both under vacuum conditions and in the presence of a heat-conducting medium in gaps. Reasons for the experimentally examined heat flux rectification are explained. Studies on thermal contact under a nonstationary regime are covered, as is the possibility of applying classical heat conduction theory to describing the contact thermal properties. A thermodynamic interpretation of the thermal contact resistance is suggested and basic approaches to the study of contact phenomena are described. The heat conduction in nanosystems is briefly reviewed. Theoretical problems yet to be solved are pointed out and possible solution methods suggested.

Fulltext pdf (388 KB)
Fulltext is also available at DOI: 10.3367/UFNe.0179.200909c.0945
PACS: 44.10.+i, 66.70.Df, 72.15.Eb (all)
DOI: 10.3367/UFNe.0179.200909c.0945
URL: https://ufn.ru/en/articles/2009/9/c/
000274047000003
2-s2.0-76149137378
2009PhyU...52..891M
Citation: Mesnyankin S Yu, Vikulov A G, Vikulov D G "Solid-solid thermal contact problems: current understanding" Phys. Usp. 52 891–914 (2009)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Оригинал: Меснянкин С Ю, Викулов А Г, Викулов Д Г «Современный взгляд на проблемы теплового контактирования твёрдых тел» УФН 179 945–970 (2009); DOI: 10.3367/UFNr.0179.200909c.0945

References (73) ↓ Cited by (36) Similar articles (20)

  1. ’a’?’?ь’?’?’? ’E ’B, ’s’?’?’?рс’?’?’? ’d ’v, ’’’?’?’?ть’?’? ’E ’v ’F’?’?т’?’?т’?ы’? т’?’?’?’?’?’?’?’?’? ’? ’?’?’?’?тур’?’?’?’?ыkh ’?’?’?’?’?т’?’?yakh ’? э’?’?р’?’?уст’?’?’?’?’?’?kh (’a.: ’a’?sh’?’?’?стр’?’?’?’?’?, 1978)
  2. ’z’?’?’?’? ’E ’a ’n’?’?’?’?’?’?’?’?’? ’? ’?’?’?’? ’?’?’?т’?’?т’? р’?’?’’’?’?’?ыkh ’? ’?’?р’?’?’’’?’?’?ыkh с’?’?’?’?’?’?’?’?’? (’a.: ’e’?’?р’?’?ya, 1971)
  3. ’z’?’?’?’? ’E ’a ’n’?’?’?’?’?’?’?’?’? ch’?р’?’? с’?’?’?’?’?’?’?’?ya ’?’? ’?’?’?yakh (’a.: ’e’?’?р’?’?ya, 1974)
  4. Sh’?ы’?’?’? Yu ’z, ’I’?’?’?’? ’M ’B, Ts’?р’?’?с’?’?’? ’l ’v ’F’?’?т’?’?т’?’?’? т’?р’?’?ch’?с’?’?’? с’?’?р’?т’?’?’?’?’?’?’? (’a.: ’e’?’?р’?’?ya, 1977)
  5. Kh’?р’?т’?’?’?’? ’E ’E ’n’?’?’?’?ф’?’?’?ch’?с’?’?’? р’?сch’?т ’?’?’?’?р’?ыkh ’?’?р’?’?’? 2-’? ’?’?’?. (’a.: ’a’R’s’R, 1986)
  6. ’B’?’?у’?’?с’?’?’? ’E ’l ’? ’?р. ’dс’?’?’?ы т’?’?’?’?’?’?р’?’?’?ch’? ’? ’?’?’?’?ts’?’?’?’?’?’? ’? р’?’?’?т’?’?-’?’?с’?’?ch’?с’?’?’? т’?kh’?’?’?’? (’z’?’? ’?’?shch. р’?’?. ’E ’l ’B’?’?у’?’?с’?’?’?’?) 2-’? ’?’?’?. (’a.: ’a’?sh’?’?’?стр’?’?’?’?’?, 1992) с. 4 - 6, 21 - 25, 28 - 34, 164 - 165, 319 - 327
  7. ’a’?’?khусу’?’?’?’? ’F ’E, ’s’?’?тch’?р ’’ ’l ’Bэр’?’?’?с’?’?ch’?с’?’?ya т’?kh’?’?’?’? (3) 103 (1987)
  8. ’a’?с’?ya’?’?’?’? ’l Yu ’? с’?. ’nру’?ы V ’a’?’?с’?’?’?’? ’?’?zh’?у’?’?р. ф’?ру’?’? ’?’? т’?’?’?’?’?’?сс’?’?’?’?’?’?у (’a’?’?с’?: ’R’?’?-’?’? ’R’n’a’d, 2004)
  9. ’a’?с’?ya’?’?’?’? ’l Yu, ’ayaс’?’?’?’?’? ’l ’l ’nру’?ы XV Sh’?’?’?ы-с’?’?’?’?’?р’? ’?’?’?’?’?ыkh уch’?’?ыkh ’? с’?’?ts’?’?’?’?ст’?’? "’zр’?’?’?’?’?ы ’?’?’?’?’?’?’?’?’?’?’?’? ’? т’?’?’?’?’?’?сс’?’?’?’?’?’?’? ’? э’?’?р’?’?т’?ch’?с’?’?kh уст’?’?’?’?’?’?kh" Т. 2 (’a.: ’a’e’R, 2005) с. 308
  10. Grujicic M, Zhao C L, Dusel E C Appl. Surf. Sci. 246 290 (2005)
  11. Holm R Electrical Contacts Handbook (Berlin: Springer-Verlag, 1958)
  12. ’I’?’?’?’? ’M ’B ’? с’?. ’n’?’?’?’?т’?kh’?’?ch’?с’?’?’? ’?р’?’?’?’?’?ы э’?’?р’?’?с’?’?р’?’?’?yushch’?’? т’?kh’?’?’?’?’?’?’? ’? т’?’?ст’?’?ь’?’?’? ’? ’?’?’?’?’?’? ’?р’?’?ыsh’?’?’?’?’?ст’? (’z’?’? р’?’?. ’B ’l ’dkh’?т’?’?’? ’? ’?р.) (’a.: ’a’n’R, 1989) с. 6
  13. ’Kу’?ь’?’?’? ’I ’v ’? ’?р. ’R’?zh.-ф’?’?. zhур’?. 38 441 (1980); Dul’nev G N et al. J. Eng. Phys. Thermophys. 38 255 (1980)
  14. Bahrami M et al. AIAA Technical Paper AIAA-2003-4197 (2003)
  15. Barry G W, Goodling J S J. Heat Transfer 109 820 (1987)
  16. ’Gур’?’? ’d ’I, ’E’?с’?’?’?’?’?’? ’R ’a, ’l’?’?’?’?’?’?с’?’?ya ’z ’G Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Priborostroenie 20 86 (1989)
  17. Muzychka Y S et al. J. Thermophys. Heat Transfer 13 489 (1999)
  18. Kh’?р’?т’?’?’?’? ’E ’E, Ya’?ут’?’? ’v ’E Zh. Tekh. Fiz. 67 (2) 1 (1997); Kharitonov V V, Yakutin N V Tech. Phys. 42 125 (1997)
  19. ’G’?р’?’?’?’?с’?’?’? ’e ’s, ’l’?’?’?стьya’?’?’? ’z ’E ’E’?ст. ’B’v ’G’l’l’i ’l’?р. ф’?’?.-т’?kh’?. ’?’?у’? (1) 59 (1983)
  20. ’z’?’?’?’?’?р’?’? ’G ’z ’? с’?.’z’?’?у’?р’?’?’?’?’?’?’?’?’?ы’? ’?р’?’?’?ры ’? ’?р’?’?’?р’?’?’?’?’?т’?’?ь’?ы’? устр’?’?ст’?’?: ’zр’?’?’?т’?р’?’?’?’?’?’?, р’?сch’?т, ’?’?’?’?’?’?р’?’?’?’?’?’? ’? ’?’?’?тр’?’?ь (’dт’?. р’?’?. ’R ’I ’pch’?’?’?’?’?) (’l’?р’?’?с’?: ’a’?р’?’?’?с’?’?’? у’?’?’?’?рс’?т’?т, 1986) с. 4
  21. ’B’?’?ф’?’?’?’? ’d ’a, ’Bртyukh’?’? ’M ’B, ’iу’?ya’?ts’?’? ’l ’E ’e’?стр’?’?’?’?ь’?ы’? ’?’?т’?’?ы р’?sh’?’?’?ya ’?’?’?’?рр’?’?т’?ыkh ’?’?’?’?ch ’? ’?kh ’?р’?’?’?zh’?’?’?ya ’? ’?’?р’?т’?ы’? ’?’?’?’?ch’?’? т’?’?’?’?’?’?’?’?’?’? (’a.: ’v’?у’?’?, 1988) с. 5; Alifanov O M, Artyukhin E A, Rumyantsev S V Extreme Methods For Solving Ill-Posed Problems With Applications To Universe Heat Transfer Problems (New York: Begell House, 1995)
  22. ’F’?sh’?’?’? ’E ’F ’? ’?р. ’? с’?. ’v’?уch’?ы’? тру’?ы ’a’B’R (’a.: ’a’B’R, 1981) p. 68
  23. ’z’?’?’?’? ’E ’a ’R’?zh.-ф’?’?. zhур’?. 27 811 (1974); Popov V M J. Eng. Phys. Thermophys. 27 1339 (1974)
  24. Martin K A, Yovanovich M M, Chow Y L AIAA Technical Paper AIAA-1984-1745 (1984)
  25. Kennedy F E, Cullen S C, Leroy J M J. Tribol. 111 63 (1988)
  26. Kuhlmann-Wiesdorf D J. Tribol. 109 321 (1987)
  27. Xu J, Fisher T S in The Ninth Intersociety Conf. on Thermal and Thermomechanical Phenomena in Electronic Systems, 2004, ITHERM Vol. 2 (Washington, DC: IEEE, 2004) p. 549
  28. Fletcher L S J. Heat Transfer 110 1059 (1988)
  29. Phoderick E H Metal-Semiconductor Contacts (Oxford: Clarendon Press, 1978); ’i’?’?’?р’?’? ’e Kh ’F’?’?т’?’?ты ’?’?т’?’?’? - ’?’?’?у’?р’?’?’?’?’?’?’? (’a.: ’i’?’?’?’? ’? с’?ya’?ь, 1982) с. 33 - 37, 53 - 57
  30. ’E’?’?у’?’?’? ’K ’I, ’a’?с’?ya’?’?’?’? ’l Yu ’? с’?. ’nру’?ы IV ’i’?сс’?’?с’?’?’? ’?’?ts’?’?’?’?’?ь’?’?’? ’?’?’?ф. ’?’? т’?’?’?’?’?’?’?’?’?у Т. 8 (’a.: ’a’e’R, 2006) с. 43
  31. Eid J C, Antonetti V W in Proc. of the 8th Intern. Heat Transfer Conf. Vol. 2 (San Francisco, Calif., 1986) p. 659
  32. ’a’?с’?ya’?’?’?’? ’l Yu ’? с’?. ’nру’?ы II ’i’?сс’?’?с’?’?’? ’?’?ts’?’?’?’?’?ь’?’?’? ’?’?’?ф. ’?’? т’?’?’?’?’?’?’?’?’?у Т. 7 (’a.: ’a’e’R, 1998) с. 165
  33. Blondel C et al. Cryogenics 29 569 (1989)
  34. ’z’?’?’?’? ’E ’a, ’v’?’?’?’?’?’? ’B ’z, Sh’?ыр’?’? ’B ’v ’? с’?. ’nру’?ы Ch’?т’?’?рт’?’? ’i’?сс’?’?с’?’?’? ’?’?ts’?’?’?’?’?ь’?’?’? ’?’?’?ф. ’?’? т’?’?’?’?’?’?’?’?’?у Т. 7 (’a.: ’a’e’R, 2006) с. 312
  35. ’a’?с’?ya’?’?’?’? ’l Yu ’? с’?. ’n’?’?’?’?’?’?’? ’?р’?’?’?т’?р’?’?’?’?’?’? с’?ст’?’? (’z’?’? р’?’?.’G ’a ’z’?’?’?р’?т’?’?’?) (’a.: ’R’?’?-’?’? ’a’B’R, 1990) с. 78
  36. ’a’?с’?ya’?’?’?’? ’l Yu ’? с’?. ’nру’?ы IV ’a’?’?с’?’?’?’? ’?’?zh’?у’?’?р’?’?’?’?’?’? ф’?ру’?’? ’?’? т’?’?’?’?’?’?сс’?’?’?’?’?’?у Т. 3 (’a’?’?с’?, 2000) с. 363
  37. ’F’?рshу’?’?’? ’R ’I, Ch’?р’?’?’?’? ’E ’R, ’n’?р’?с’?’? ’G ’v ’Gут’?’?р’?’?с’?’?’? с’?’?’?shch’?’?’?ya (10) 275 (2002)
  38. Thomas T R, Probert S D Int. J. Heat Mass Transfer 13 789 (1970)
  39. ’E’?’?у’?’?’? ’B ’I, ’a’?с’?ya’?’?’?’? ’l Yu ’? с’?. ’nру’?ы XI ’nу’?’?’?’?’?с’?’?kh chт’?’?’?’? Т. 1 (’F’?’?’?’?ь: ’F’I’n’p, 2003) с. 121
  40. Degiovanni A, Remy B, Andre S J. Heat Tranfer J. Thermal. Sci. 11 359 (2002)
  41. Mikic B, Carnasciali G J. Heat Transfer 92 475 (1970)
  42. Madhusudana C V in Proc. of the 8th Intern. Heat Transfer Conf. (San Francisco, Calif., 1986) p. 651
  43. Negus KJ, Yovanovich M M, Thompson J C AIAA Paper ATAA-1985-1014 (1985)
  44. ’R’?’?’?’?’?’?’? ’E ’E ’? с’?. ’a’?kh’?’?’?’?’? ’? ф’?’?’?’?’? ’?’?’?т’?’?т’?’?’?’? ’?’?’?’?’?’?’?’?’?ст’?’?ya (’dт’?. р’?’?. ’v ’G ’K’?’?’?’?’?) (’F’?’?’?’?’?’?: ’F’?’?’?’?’?’?с’?’?’? у’?-т, 1985) с. 82
  45. Cassagne B, Bardon J P, Beck J V in Proc. of the 8th Intern. Heat Transfer Conf. Vol. 2 (San Francisco, Calif., 1986) p. 483
  46. ’F’?’?’?р’?’? ’’ ’l ’? ’?р. ’? с’?. ’E’?’?р’?сы т’?’?’?’?ф’?’?’?’?’? ya’?’?р’?ыkh р’?’?’?т’?р’?’? (’a.: ’Bт’?’?’?’?’?’?т, 1977) с. 24
  47. Phelan P E, Ito K, Hijikata K, Ohmon T in 3d World Conf. on Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics, 1993 (1993) p. 1688
  48. Bahrami M, Culham J R, Yovanovich M M J. Heat Transfer 126 896 (2004)
  49. Bahrami M, Culham J R, Yovanovich M M J. Thermophys. Heat Transfer 18 218 (2004)
  50. ’E’?’?у’?’?’? ’B ’I ’E’?ст’?. ’a’B’R 14 (2) 47 (2007)
  51. Somers R R (II), Miller J W, Fletcher L S AIAA Paper AIAA-1978-873 (1978)
  52. ’v’?’?’?’?’?’? ’E ’l ’? с’?. ’n’?’?’?’?ф’?’?’?’?’? ’? т’?’?’?’?т’?kh’?’?’?’? ’Eы’?. 18 (’F’?’?’?: ’R’?’?-’?’? ’B’v ’p’l’l’i, 1969) p. 126
  53. ’E’?’?у’?’?’? ’B ’I, ’a’?с’?ya’?’?’?’? ’l Yu ’? с’?. ’nру’?ы IV ’i’?сс’?’?с’?’?’? ’?’?ts’?’?’?’?’?ь’?’?’? ’?’?’?ф. ’?’? т’?’?’?’?’?’?’?’?’?у Т. 7 (’a.: ’a’e’R, 2006) с. 179
  54. ’E’?’?у’?’?’? ’K ’I, ’E’?’?у’?’?’? ’B ’I, ’a’?с’?ya’?’?’?’? ’l Yu ’? с’?. ’nру’?ы VI ’?’?zh’?у’?’?р. ’?’?’?ф. "’B’?’?’?ts’?ya ’? ’?’?с’?’?’?’?’?т’?’?’? — 2007" (’a.: ’a’B’R, 2007) с. 99
  55. Cooper M G, Mikic B B, Yovanovich M M Int. J. Heat Mass Transfer 12 279 (1969)
  56. Gogol W Archiwum Termodyn. 7 289 (1986)
  57. Moon J S, Keeler R N Int. J. Heat Mass Transfer 5 967 (1962)
  58. Clausing A M Int. J. Heat Mass Transfer 9 791 (1966)
  59. M. S. Thesis M. S. Thesis (Miami: Univ. of Miami, 1968)
  60. Veziroglu T N, Chandra S paper presented at the Fourth Intern. Heat Transfer Conf., Paris, 1970
  61. Cames-Pintaux A-M Rev. Gén. Therm. 252 963 (1982)
  62. Padet J-P, Cames-Pintaux A-M Rev. Phys. Appl. 20 599 (1985)
  63. ’E’?’?’?’?’?’?р’?’? ’E ’l, Zh’?р’?’?’?’? ’E ’E ’pр’?’?’?’?’?’?ya ’?’?т’?’?’?т’?ch’?с’?’?’? ф’?’?’?’?’? (’a.: ’s’?’?’?’?т’?’?т, 2000) с. 61
  64. Ch’?’?’?ya ’R Yu ’? с’?. ’nру’?ы XVI Sh’?’?’?ы-с’?’?’?’?’?р’? ’?’?’?’?’?ыkh уch’?’?ыkh ’? с’?’?ts’?’?’?’?ст’?’? ’?’?’? ру’?’?’?’?’?ст’?’?’? ’?’?’?’?’?’?’?’?’? ’i’B’v ’B. ’R. ’’’?’?’?ть’?’?’? "’zр’?’?’?’?’?ы ’?’?’?’?’?’?’?’?’?’?’?’? ’? т’?’?’?’?’?’?сс’?’?’?’?’?’? ’? э’?’?р’?’?т’?ch’?с’?’?kh уст’?’?’?’?’?’?kh" Т. 2 (’a.: ’a’e’R, 2007) с. 193
  65. ’E’?’?у’?’?’? ’B ’I ’? с’?. ’nру’?ы XVI Sh’?’?’?ы-с’?’?’?’?’?р’? ’?’?’?’?’?ыkh уch’?’?ыkh ’? с’?’?ts’?’?’?’?ст’?’? ’?’?’? ру’?’?’?’?’?ст’?’?’? ’?’?’?’?’?’?’?’?’? ’i’B’v ’B.’R. ’’’?’?’?ть’?’?’? "’zр’?’?’?’?’?ы ’?’?’?’?’?’?’?’?’?’?’?’? ’? т’?’?’?’?’?’?сс’?’?’?’?’?’?’? ’? э’?’?р’?’?т’?ch’?с’?’?kh уст’?’?’?’?’?’?kh" Т. 2 (’a.: ’a’e’R, 2007) с. 231
  66. ’E’?’?у’?’?’? ’K ’I, ’E’?’?у’?’?’? ’B ’I ’? с’?. ’nру’?ы V ’Fурch’?т’?’?с’?’?’? ’?’?’?’?’?’?zh’?’?’? ’?’?уch’?’?’? sh’?’?’?ы (’a.: ’i’vTs ’Fурch’?т’?’?с’?’?’? ’?’?ст’?тут, 2007) с. 99
  67. Cahill D G et al. J. Appl. Phys. 93 793 (2003)
  68. ’G’?’?kh’?’?ts’?’? ’K ’R ’dс’?’?’?ы ’?’?’?’?т’?’?’?’? ’?’?kh’?’?’?’?’? (’a.: ’v’?у’?’?, 1976) с. 59
  69. Vikulov A G Heat Transfer Res. 39 671 (2008)
  70. ’dkh’?т’?’? ’B ’l, ’G’?р’?’?’?’?’?’?’? ’i ’z, ’v’?ch’?’?’?’? ’n ’E ’n’?’?’?’?’?р’?’?’?’?’?’?сть т’?’?р’?ыkh т’?’?: ’l’?р’?’?’?ch’?’?’? (’z’?’? р’?’?. ’B ’l ’dkh’?т’?’?’?) (’a.: ’e’?’?р’?’?’?т’?’?’?’?’?’?т, 1964) с. 5
  71. ’l’?’?’?zh’?’?’?’?’? ’l ’O, ’a’?тya’?’?’? ’E Yu, ’a’?тya’?’?’? ’B ’E ’? с’?. ’Iр’?’?’?’?’?т’?ы’? ’?’?тch’?’?’? т’?’?’?’?’?’?’?’? ’?’?т’?’?’? ’? т’?’?’?’?т’?kh’?’?ch’?с’?’?’? э’?с’?’?р’?’?’?’?т’? (’l’?’?.: ’R’?’?-’?’? ’z’?’?’?т’?kh’?. у’?-т’?, 2007) с. 16, 40, 50, 110, 136
  72. ’E’?’?у’?’?’? ’K ’I, ’a’?с’?ya’?’?’?’? ’l Yu ’? с’?. ’nру’?ы IX ’a’?zh’?у’?’?р’?’?’?’?’? ’?’?’?’?’?’?zh’?’?’? ’?’?уch’?’?-’?р’?’?т’?ch’?с’?’?’? ’?’?’?ф. "Ch’?’?’?’?’?’? ’? ’?’?с’?’?с" (’K’?’?’?р’?’?’?тр’?’?с’?, 2007) с. 192
  73. ’E’?’?у’?’?’? ’K ’I, ’E’?’?у’?’?’? ’B ’I, ’a’?с’?ya’?’?’?’? ’l Yu "’K’?тch’?’? т’?’?’?’?’?’?’?’? ’?’?т’?’?’?" ’z’?т’?’?т ’i’s №66039 с ’?р’?’?р’?т’?т’?’? ’?т 17 ’?’?р’?’?ya 2007 ’?.
© 1918–2026 Uspekhi Fizicheskikh Nauk
Email: ufn@ufn.ru Editorial office contacts About the journal Terms and conditions