传热学-第三章资料.ppt

* * 在一定的时间内，边界面处的温度扰动只能传播到有限深度，在此深度以外，物体仍保持原有状态（初始状态）。 被 测 介 质 热探针 t1 t2 满足半无限大物体要求 t t1 t2 * * （1）建立物理模型 ( Physical Model ) （2）建立数学模型( Mathematical Model ) （3）求通解( General Solution ) （4）建立定解条件( initial and boundary condition) （5）求特解( Special Solution ) （6）求解换热量( Flowrate of heat） * * （1）建立物理模型 ( Physical Model ) （2）建立数学模型( Mathematical Model ) 非稳态项 扩散项 内热源项 * * （3）求通解( General Solution ) ？ （4）建立定解条件 ( initial and boundary condition) * * 高斯误差函数 （5）求特解( Special Solution ) * * ※ ※ 热边界层 ※ 惰性时间 当 时， * * （冰冻三尺 非一日之寒） 设大地温度为10oC，后受到冷空气侵袭地表温度降 为-15oC并维持不变。确定这种条件下地下1m 处温度 降为0oC时所需时间？设土壤的物性为 * * 解： * * (6) 热流量的计算 蓄热系数 平方根定律 吸热系数 * * * * 1. 一维非稳态导热——分析法 2. 一维非稳态导热——海斯勒图法 复习 3. 半无限大物体在非稳态导热中的温度分布 * * 1．数值方法 2．分析解法 3．实验解法 成本 可靠性 高 低 中 高 高 低 ※三种方法有机结合，互为补充，会取得相得益彰的效果 传热学的三种研究方法 * * * * * * * * * * * * * * * * * 第三章 非稳态导热Unsteady-State Conduction 非稳态导热过程中温度场的变化规律及换热量的分析求解方法。包括： 2. 一维非稳态导热的分析解法； Analytical solution of one-dimensional transient conduction 非稳态导热的集中参数分析法； Lumped-heat-capacity method of unsteady-state conduction 3. 半无限大物体的非稳态导热。 Unsteady-state conduction of semi-infinite solids 主要内容： * * §3.1 基本概念 一、非稳态导热问题的类型 （1）瞬态非稳态导热 transient unsteady-state conduction （2）周期性非稳态导热 periodic unsteady-state conduction 二、 瞬态导热过程的特点 （1）非正规状况阶段 Informal state stage （2）正规状况阶段 Regular status stage 物体内初始温度分布消失，温度分布主要取决于边界条件及物性，各点的温度变化具有一定的规律。 温度分布主要受初始温度分布控制 * * 三、温度分布 temperature distribution 非正规状况阶段 （起始阶段） HB, HC Non-regular regime 正规状况阶段 HE, HF, HG Regular regime 新的稳态 ※导热过程的阶段 * * §3.2 集中参数法  Lumped-heat-capacity method 一、集中参数法使用条件 条件一：物体内部温度分布均匀 uniform in temperature 1. 物体内部导热热阻 2. 特征长度： ※ 厚 的大平板 ※ 半径 的长圆柱 ※ 半径 的球体 ※ 半径 的长圆柱 * * 3. 表面对流换热热阻 convection resistance at the surface 4.毕渥数： 条件二：物体内部导热热阻可忽略 The internal resistance of the body is negligible 平板 长圆柱 圆球 条件三：