非稳态导热课件.pptVIP

*對無限大平板，長圓柱體及球：

及可用一通式表達無限大平板長圓柱體及球此處此處的A，B及函數見P74表3-2*3正規熱狀況的實用計算方法－擬合公式法對上述公式中的A，B，μ1，J0可用下式擬合式中常數a,b,c,d見P75表3-3a`,b`,c`,d`見P75表3-4*3正規熱狀況的實用計算方法－線算圖法諾謨圖三個變數，因此，需要分開來畫以無限大平板為例，F00.2時，取其級數首項即可先畫*(2)再根據公式(3-23)繪製其線算圖(3)於是，平板中任一點的溫度為同理，非穩態換熱過程所交換的熱量也可以利用（3－24）和（3－25）繪製出。解的應用範圍書中的諾謨圖及擬合函數僅適用恒溫介質的第三類邊界條件或第一類邊界條件的加熱及冷卻過程，並且F00.2**非穩態導熱*§3-1非穩態導熱的基本概念1非穩態導熱的定義.2非穩態導熱的分類週期性非穩態導熱(定義及特點)瞬態非穩態導熱(定義及特點)*著重討論瞬態非穩態導熱3溫度分佈：*4兩個不同的階段非正規狀況階段(不規則情況階段)正規狀況階段(正常情況階段)溫度分佈主要取決於邊界條件及物性溫度分佈主要受初始溫度分佈控制非正規狀況階段（起始階段）、正規狀況階段、新的穩態導熱過程的三個階段*5熱量變化Φ1－－板左側導入的熱流量Φ2－－板右側導出的熱流量*6學習非穩態導熱的目的：(1)溫度分佈和熱流量分佈隨時間和空間的變化規律(2)非穩態導熱的導熱微分方程式：(3)求解方法：分析解法、近似分析法、數值解法分析解法：分離變數法、積分變換、拉普拉斯變換近似分析法：集總參數法、積分法數值解法：有限差分法、蒙特卡洛法、有限元法、分子動力學模擬*7畢渥數本章以第三類邊界條件為重點。(1)問題的分析如圖所示，存在兩個換熱環節：tfhtfhxt??0?tfhxt?0a流體與物體表面的對流換熱環節b物體內部的導熱(2)畢渥數的定義：*無量綱數當時，，因此，可以忽略對流換熱熱阻當時，，因此，可以忽略導熱熱阻？？(3)Bi數對溫度分佈的影響*Bi準則對溫度分佈的影響Bi準則對無限大平壁溫度分佈的影響*(4)無量綱數的簡要介紹基本思想：當所研究的問題非常複雜，涉及到的參數很多，為了減少問題所涉及的參數，於是人們將這樣一些參數組合起來，使之能表徵一類物理現象，或物理過程的主要特徵，並且沒有量綱。因此，這樣的無量綱數又被稱為特徵數，或者準則數，比如，畢渥數又稱畢渥準則。以後會陸續遇到許多類似的準則數。特徵數涉及到的幾何尺度稱為特徵長度，一般用符號l表示。對於一個特徵數，應該掌握其定義式＋物理意義，以及定義式中各個參數的意義。*§3-2集總參數法的簡化分析1定義：忽略物體內部導熱熱阻、認為物體溫度均勻一致的分析方法。此時，，溫度分佈只與時間有關，即，與空間位置無關，因此，也稱為零維問題。2溫度分佈如圖所示，任意形狀的物體，參數均為已知。將其突然置於溫度恒為的流體中。*當物體被冷卻時（tt?）,由能量守恆可知方程式改寫為：，則有初始條件控制方程*積分????過餘溫度比其中的指數：*是傅立葉數物體中的溫度呈指數分佈方程中指數的量綱：*即與的量綱相同，當時，則此時，上式表明：當傳熱時間等於時，物體的過餘溫度已經達到了初始過餘溫度的36.8％。稱為時間常數，用表示。*應用集總參數法時，物體過餘溫度的變化曲線*如果導熱體的熱容量（?Vc）小、換熱條件好（h大），那麼單位時間所傳遞的熱量大、導熱體的溫度變化快，時間常數(?Vc/hA)小。對於測溫的熱電偶節點，時間常數越小、說明熱電偶對流體溫度變化的回應越快。這是測溫技術所需要的（微細熱電偶、薄膜熱電阻）工程上認為?=4?