第10章 导热.ppt

第十章导 热 本章主要内容 整理导热微分方程 10.2 稳态导热 举 例 耳多大的人沿着肋高的方向热阻较小，则耳朵温度更容易接近周围环境的温度。 第十章小结 热工基础勘误表 P20 最后一行，最后一个gz1应为gz2。 P30 [J/mol﹒K]应为[J/kg﹒K]。 P33 q …… …… 300改为380。 P35 P38 第8行 混合物（物质）的量n……。 P93 第2行 0℃改为0.01℃。 P93 第4、6，最后一行，比容改为比体积，因为本书未提比容。 P94 图6.5Ⅲ区位置错，T-s图加上Ⅰ区。 P103 例6-4根据水蒸气性质表（附表8）改为附表7. P113 最后一行，热（效）率低。 P114 低五行，在（再）经。 P119 式7-10 应为。 P140 式b 最后一项，tf1-tf2改为tw1-tw2。 P155 式10-25 λ0改为1. P158 式10-28 Ф 2πlq改为2πlrq P177 10-9，加上条件tf 20℃。 P181 第4行R改为Rg；倒数第8行，定型改为定性。 P243 12-22和其上方公式，均需将Eλ改为Ebλ。 P284 1-10将MW改为kW。 P286 9-3 将2.4×10-3改为2.4×10-4。10-8至10-16答案均错误。 P322 附表20第二列 ρ的单位改为kg/m3。 本章结束 导热微分方程式： 边界条件为： （第一、二类边界条件） 内热源强度由表面的对流换热量换算得到： 令 过余温度 等截面直肋的稳态导热 肋片的导热微分方程式变为： 相应的边界条件变为： 肋片过余温度的分布函数： 等截面直肋的稳态导热 双曲函数 为什么耳朵大的人更容易生冻疮? 耳朵的散热可看成是一维肋片的导热 肋端过余温度 肋片的散热量： 等截面直肋的稳态导热 肋片效率 肋片的实际散热量 ? 与假定整个肋片表面都处在肋基温度t0时的理想散热量 ?0 的比值。 其中，等截面直肋的平均过余温度为： 则 等截面直肋的稳态导热 影响肋片效率主要因素： 1）λ； 2）H； 3）δ； 4）h。 肋片散热量的计算方法： 1）由图线或计算公式得到 ?f 2）计算出理想情况下的散热量 ?0 UHh t0- t? 3）由式? ?f ?0 计算出实际散热量? 等截面直肋的稳态导热 非稳态导热基本概念 主要内容： 10.3　非稳态导热 解决一维非稳态导热问题 分析解---解方程 简化法---零维分析法 非稳态导热： 温度场随时间变化的导热过程。 冶金、热处理与热加工中工件被加热或冷却时； 蒸汽轮机、内燃机等动力机械在启动、停机或改变工况时； 火车制动时车轮的温度变化。 分类 瞬态非稳态导热 周期性非稳态导热 10.3　非稳态导热 冰箱的间断冷却 铸件的冷却 10.3　非稳态导热 无内热源；初始温度与两侧的流体均为t0。突然将两侧流体温度降低为t∞，并保持不变。假设平壁表面与流体间对流换热系数h为常数 。 10.3.非稳态导热 在第三类边界条件下，确定非稳态导热物体中的温度变化特征与边界条件参数的关系。 厚度为2δ的无限大平壁；材料的导热系数λ；热扩散率a为常数； 温度分布？热流量？ 导热微分方程 初始条件 边界条件 对称性 无限大的平板的分析解---解方程 10.3非稳态导热 Fo数及Bi数的物理意义 Fo数的物理意义： 分子：从非稳态导热过程开始到τ的时间； 分母：具有时间的量纲，温度变化波及到δ2面积所需的时间。Fo：两个时间之比，是非稳态过程的无量纲时间，表征非稳态过程进行深度的无量纲时间。 Bi数的物理意义： 物体内部的导热热阻与边界处的对流换热热阻之比。 定义：当Bi≤0.1时，忽略物体内部导热热阻，认为物体温度均匀一致。此时，温度分布只与时间有关，即 ，与空间位置无关。 集总参数法 如图所示，任意形状的物体，参数均为已知。将其突然置于温度恒为t∞的流体中。 10.3非稳态导热 集总参数法解法 先判断能否用集总参数法求解： BiV＜0.1M M 1 无限大平板 M 1/2 无限长圆柱 M 1/3 球 M是与物体形状有关的无量纲量 10.3非稳态导热 角标v:准则的特性尺寸V/A 对于厚度为2δ的平板 1. 掌握稳态及非稳态导热基本概念 2. 导热微分方程 3. 一维稳态导热的计算 4. 了解肋片导热及非稳态导热计算 作业：10-1、10-5、10-6、10-7 * * 公司 哈尔滨工业大学（威海）汽车工程学院 （1）与导热有关的基本概念； （2）导热基本定律； （3）导热现象的数学描述方法。 （4）稳态导热（平壁、圆筒壁、肋片）。 （5）非稳态导热简介。 10.1 导热理论基础 10.1.1 导热的基本概念 1. 温度场 在? 时