2_3第二章导热基本定律及稳态导热.pptVIP

一、导热微分方程;二、热扩散率（导温系数）;例3：一块厚δ的平板，两侧的温度分别为tw1和tw2。（1）λ为常数；（2）λ是温度的函数。;（2）给定物体边界上任何时刻的热流密度分布，称为第二类边界条件。;例4：一块厚δ的平板，平板内有均匀的内热源，热源强度为 ，平板一侧温度为tw1，平板另一侧绝热。;（3）给定物体边界与周围流体间的表面传热系数h及周围流体的温度tf，称为第三类边界条件。;例5：一块厚δ 的平板，平板内有均匀的内热源，热源强度为 ，平板一侧绝热，平板另一侧与温度为tf 的流体对流换热，且表面传热系数为h。;tf、tw变化，Δt不变，第二类;三、定解条件;例6：如图所示的几何形状，假定图中阴影部分所示的导热体没有内热源，物性为常数，且过程处于稳态。中心圆管内部表面温度保持t1不变，而正方形外边界处于绝热。有人分别用不锈钢和铜作为该导热体的材料进行实验测定。实验前他预测两种不同材料的导热体中的温度分布不一样。 你认为对吗？;1 ）导热物体的温度接近0K时。 2）极短时间的传热过程； 3）或极短时间的传热过程；;例：如图所示的几何形状，假定图中阴影部分所示的导热体没有内热源，物性为常数，且过程处于稳态。中心圆管内部表面温度保持t1不变，而正方形外边界处于绝热。有人分别用不锈钢和铜作为该导热体的材料进行实验测定。实验前他预测两种不同材料的导热体中的温度分布不一样。 你认为对吗？;1 ）导热物体的温度接近0K时。 2）极短时间的传热过程； 3）或极短时间的传热过程；;§2-3 一维稳态导热;1、通过单层平壁的导热;面积热阻;无内热源，平壁厚δ;x;例1：q=1000W/m2的热流密度沿x方向通过厚δ=20mm的平板。已知在x=0、10及20mm处的温度分别为100℃、60℃及40℃。试据此数据确定平板材料导热系数λ=λ0(1+bt)（t为平板温度）中的λ0及b。;积分得：;代入边界条件： x=0处，t=100℃； x=10mm = 0.01m处，t =60℃; x=20mm = 0.02m处，t =40℃;一、通过平壁的稳态导热;第三类边界条件;一、通过平壁的稳态导热;2、通过多层平壁的导热;t1;h1,tf1;例2：如图所示的双层平壁中，导热系数λ1，λ2为定值，假定过程为稳态，试分析图中三条温度分布曲线所对应的λ1和λ2的相对大小。;例3：一双层玻璃窗，高2m，宽1m，玻璃及双层玻璃间的空气夹层厚度均为5mm，玻璃的导热系数为1.05W/(m·K)，，夹层中的空气完全静止，空气的导热系数为0.025 W/(m·K)。如果测得冬季室内外玻璃表面的温度分别为15℃和5℃，试求玻璃窗的散热损失，并比较玻璃与空气夹层的导热热阻。;解：这是一个三层平壁的稳态问题。;如果采用单层玻璃窗，则散热损失为：;1、单层圆筒壁;一维、稳态、无内热源、λ为常数;对上述方程(a)积分两次:;圆筒壁内温度分布：;圆筒壁内部的热流密度和热流分布情况：;二、通过圆筒壁的稳态导热;单层圆筒壁，第三类边界条件，稳态导热：;2. 多层圆筒壁的导热;3. 球壁导热;4. 热阻及接触热阻;（1）当q=const时，接触热阻 rc ↑，Δtc↑。;接触热阻的影响因素：;一般求解导热问题的方法： 求解导热微分方程，获得温度场； 根据Fourier定律和已获得的温度场计算热流量；;一维Fourier定律：;(b) 当?随温度呈线性分布时，即?＝?0(1+bt)，平均热导率:;例1：q=1000W/m2的热流密度沿x方向通过厚δ=20mm的平板。已知在x=0、10及20mm处的温度分别为100℃、60℃及40℃。试据此数据确定平板材料导热系数λ=λ0(1+bt)（t为平板温度）中的λ0及b。;x;例3???为了减少热损失和保证安全工作条件，在外径d0为133mm 的蒸汽管道覆盖保温层。蒸汽管外壁温度为400℃。按电厂安全操作规定，保温材料外层温度不得超过50℃。如果采用水泥珍珠岩制品作保温材料，并把每米长管道的热损失控制在465W/m之下，问保温层厚度应为多少毫米？;;要求：每米长ql≤465W/m;例4：一维无内热源、平壁稳态导热的温度场如图所示。试说明它的导热系数λ是随温度增加而增加还是随温度增加而减小？;总 结;通过平壁的一维稳态导热，无内热源， λ为常数，平壁厚δ，试着求解下列情况下物体内温度分布：一侧为第一类边界条件，另一侧为第二或第三类边界条件