传热学第二章课件.
73页1、传热学 Heat Transfer,工程应用的两个基本目的:,能准确地预测所研究系统中的温度分布; 能准确地计算所研究问题中传递的热流。,要解决的问题:,温度分布如何描述和表示?,温度分布和导热的热流存在什么关系?,如何得到导热体内部的温度分布?,第二章 稳态热传导,传热学 Heat Transfer,本章内容简介,2-1 导热基本定律 2-2 导热问题的数学描写 2-3 典型一维稳态导热问题的分析解 2-4 通过肋片的导热 2-5 具有内热源的一维导热问题 2-6 多维稳态导热的求解,回答问题1和2,回答问题3,具体的稳态导热问题,传热学 Heat Transfer,一、温度分布的描述和表示,像重力场、速度场等一样,物体中的温度分布称为温度场。,1、温度分布的文字描述和数学表示,如:在直角坐标系中,非稳态温度场,稳态温度场,一维温度场,二维温度场,三维温度场,2-1 导热基本定律傅里叶定律,传热学 Heat Transfer,2、温度分布的图示法,传热学 Heat Transfer,2、温度分布的图示法,传热学 Heat Transfer,二、导热基本定律(傅立叶定律),1822年,
2、法国数学家傅里叶(Fourier)在实验研究基础上,发现导热基本规律 傅里叶定律.,传热学 Heat Transfer,在导热现象中,单位时间内通过给定截面的热量,正比于垂直于该截面方向上的温度梯度和截面面积,方向与温度梯度相反。,1、导热基本定律的文字表达:,2、导热基本定律的数学表达:,传热学 Heat Transfer,3、意义,已知物体内部的温度分布后,则由该定律求得各点的热流密度或热流量。,例1:已知右图平板中的温度分布可以表示成如下的形式:,其中C1、C2 和平板的导热系数为常数,计算在通过 截面处的热流密度为多少?,传热学 Heat Transfer,三、导热系数,1、导热系数的定义,导热系数在数值上等于单位温度梯度作用下单位时间内单位面积的热量。导热系数是物性参数,它与物质结构和状态密切相关,例如物质的种类、材料成分、温度、 湿度、压力、密度等,与物质几何形状无关。它反映了物质微观粒子传递热量的特性。,传热学 Heat Transfer,2、导热系数的相对大小和典型数据,在常温(20)条件下,传热学 Heat Transfer,3、保温材料,国标(92年)规定:凡平均温
3、度不高于350时导热系数不大于0.12 W/(mK)的材料可作为保温材料。,常用的保温材料: 复合硅酸盐制品、硅酸铝制品、硅酸镁(绝热涂料)、岩棉、玻璃棉、聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫等。 应注意的是:以上这些材料的导热系数随温度、含水率、密度而变化的。,传热学 Heat Transfer,聚氨酯泡沫,复合硅酸盐,耐火材料,岩棉,泡沫石棉,玻璃棉,传热学 Heat Transfer,2-2 导热问题的数学描写,作用:导热微分方程式及定解条件是对导热体的数学描述,是理论求解导热体温度分布的基础。,热力学第一定律+傅里叶定律,理论:导热微分方程式建立的基础是:,方法:对导热体内任意的一个微小单元进行分析,依据能量守恒关系,建立该处温度与其它变量之间的关系式。,传热学 Heat Transfer,一、导热微分方程的推导,1.物理问题描述,三维的非稳态导热体,且物体内有内热源(导热以外其它形式的热量,如化学反应能、电能等)。,2.假设条件,(1) 所研究的物体是各向同性的连续介质; (2) 热导率、比热容和密度均为已知; (3) 内热源均匀分布,强度为 W/m3; (4) 导热体与外界没有功的交换。
4、,传热学 Heat Transfer,3.建立坐标系,取分析对象(微元体),在直角坐标系中进行分析。,dx,dy,dz,传热学 Heat Transfer,由于是非稳态导热,微元体的温度随时间变化,因此存在内能的变化;从各个界面上有导入和导出微元体的热量;内热源产生的热量。,导入与导出净热量+ 内热源发热量 = 热力学能的增加,(1)微元体热力学能(内能)的增量,4.能量变化的分析,传热学 Heat Transfer,(2)导入与导出微元体的热量,利用导热基本定律可写出各个表面上导入和导出微元体的热量。,沿x轴方向、经x表面导入的热量:,沿 x 轴方向、经 x+dx 表面导出的热量:,传热学 Heat Transfer,沿x 轴方向导入与导出微元体净热量,沿 y 轴方向导入与导出微元体净热量,沿 z 轴方向导入与导出微元体净热量,同理可得:,传热学 Heat Transfer,导入与导出净热量:,(3)微元体内热源生成的热量,5. 导热微分方程的基本形式,非稳态项,三个坐标方向净导入的热量,内热源项,传热学 Heat Transfer,1.若导热系数也为常数,2.若物性参数为常数且无内
《传热学第二章课件.》由会员我**分享,可在线阅读,更多相关《传热学第二章课件.》请在金锄头文库上搜索。
高三世界地理专题复习总论4天气与气候汇编
云南大学分析化学第五章 酸碱滴定
南京大学 刘金源教授多元新史观与世界史教学
南大门之不夜城
海南大学 食品分析七 2014
东南大学功放电路和直流电源(第29讲)2014
步步高·2015高三物理总复习(江苏专用)【配套课件】:第4章 曲线运动万有引力与航天 第1课时 曲线运动.
必修2:4.1曲线运动 运动的合成与分解【2015《物理复习方略》一轮复习课件沪科版】.
济南大学电工习题答案.
金版学案13-14物理(人教版)选修3-2课件:5.3电感和电容对交变电流的影响.
现代教学媒体.
教案4(火警报警系统).
湖南大学-物理 课程指导八.
语s版六年级下册语文百花园四课件剖析
世纪金榜2018版复习方略物理课件31.
人教新课标二年级语文下册《我不是最弱小的_5》PPT课件.
楼宇自动化 课件 教学PPT 作者 傅海军 第5章.
暨南大学-管理学-第11章-控制.
海南大学 食品分析十二 2014.
北师大八年级数学下册-第2课时-分式的基本性质.
2024-06-04 48页
2024-06-04 44页
2024-06-04 46页
2024-06-04 38页
2024-06-04 43页
2024-06-04 30页
2024-06-04 42页
2024-06-04 49页
2024-06-04 39页
2024-06-04 40页