- 1、本文档共31页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
热动21
第2章稳态热传导;
导热理论是从宏观角度进行现象分析的,把物质看作是连续介质。
导热的任务是要找出任意时刻物体内各处的温度分布。
2.1:导热基本定理—傅里叶定理
基本概念:
2.1.1.各类物体的导热机理(绪论已讲)
;2.1.2.温度场;等温面(isothermal surface)与等温线 (isotherm);2.1.3.导热基本定律—傅里叶定律
傅里叶在实验研究导热过程的基础上,把热流矢量和温度梯度联系起来,得到
w/㎡
在直角坐标系中有:
傅里叶定律表达式确定了热流矢量与温度梯度的关系,故要求热流矢量,须已知温度梯度即物体内的温度分布(温度场)。;2.1.4:导热系数
一﹑定义
导热系数是物质的一个重要热物性参数,其大小表征物质导热能力的大小。
w/m.k
;二﹑影响因素
物质的导热系数与种类﹑温度﹑压力等因素有关。
主要影响因素:种类﹑温度。
许多工程材料,在一定的温度范围内,导热系数可认为是温度的线性函数。
即:
式中:λ0 —某个参考温度时的导热系数,一般是0℃时的
导热系数。
b —由实验确定的常数。;三﹑气体﹑液体和固体的导热系数
1.气体(0.006-0.6):分子热运动 t ? ? ? ?
2.金属(12-418):自由电子和晶格振动
t ? ?晶格振动? ?阻碍自由电子运动? ? ↓
3. 液体机理主要靠晶格振动(0.07-0.7)
在不同的温度时,液体的导热系数随温度变化的规律不一样。
通常? 金属 ?液体 ?气体
;4.非金属材料(介电体或不导电固体材料)
建筑材料和隔热保温材料都属于不导电固体材料,这类材料的导热系数大约在0.025—3w/m.k内。T↑→λ↑
我国国家标准规定:凡平均温度不高于350℃,导热系数不大于0.12w/m.k的材料称为保温材料。
如:岩棉制品,矿渣面等。
高效的隔热保温材料都是多孔体或纤维???材料,填充孔隙的气体如空气,具有很低的导热系数,所以良好的保温材料都是孔隙多,相应地体积重量轻的材料。
可人为地增加材料的孔隙以提高保温能力。如:膨胀珍珠岩等。但不是孔隙率越大越好。
多孔性结构的材料的导热系数是一种“折算导热系数”,或称“表观导热系数”。
;影响因素:(同时发生对流﹑导热﹑辐射和传质)
1)T↑→导热↑,对流↑,辐射↑→λ↑
2)水份↑→导热↑,传质↑→ λ↑
(水份代替了一部分孔隙中的空气,而空气的导热系数很低。λ湿砖=1左右, λ干砖=0.35w/m.k.故新房比旧房冷,所以保温时一定要防潮。)
3)ρ↑→孔隙率↓→ λ↑
4)本书分析的材料指的是各项同性体。; ?是随温度变化的物性
工程处理:
〈1〉取平均 值
〈2〉采用线性关系近似;2.2 导热问题的数学描述; 对于简单导热问题可以直接应用 Fourier’s law, 而对于复杂一些的导热问题,如:维护结构导热,隔热保温;
管道散热;
地下埋管散热等问题的解决。
研究这些问题的目的:1)求热流量
2)求温度场或某处的温度分布
最终是求解温度场
就需要更一般的方法, 而这一方法的基础就是导热微分方程 。任一物体,由于某种原因使温度场分布不均匀,则就有导热发生。
;二、问题的数学描述1、导热微分方程其中: ρ—密度, c—比热, λ--导热系数
文档评论(0)