清华大学传热学课件-传热学-3-1.pptVIP

§3-1非稳态导热的根本概念;实例：热铁块投入凉水中;;一、瞬态导热过程简介;采暖设备开始供热前：二者相等、稳定不变;非正规状况阶段〔起始阶段〕、正规状况阶段、新的稳态;学习非稳态导热的目的：

温度分布和热流量分布随时间和空间的变化规律;一、加热或冷却过程的分析解法〔别离变量法〕;采用别离变量法求解：取;只为?的函数;假设常数?为正值，?将随着时间?的增大而急剧增大；当?值很大时，?将趋于无限大，实际上这不可能。;A、B和?可由初始条件和边界条件确定;——特征方程;当常数A1、A2….An为任何值时各个特解都满足导热

微分方程式和边界条件；但是上述特解中的任何一个

都与初始时刻的实际温度值不等。需用初始条件确定Ai;由初始条件确定;壁内温度分布：;傅里叶准那么

无量纲时间;假设Fo?0.2：;;;对于Fo0.2时无限大平壁的非稳态导热过程：;对于第一类和第二类边界条件下无限大平壁的加热或冷却过程的分析解与计算线图可参见有关文献;二、Fo准那么对温度分布的影响;与时间无关；只取决于第三类边界条件、平壁的物性与几何尺寸;将上式两边对时间求导;非稳态导热过程可

以分为三个阶段：

a)初始阶段

b)正规状况阶段

c)新的稳态;三、Bi准那么对温度分布的影响;点O’距壁面的距离为?/h或?/Bi;第三类边界条件的定向点O’:

〔?+?/h，t?〕或〔?+?/Bi，t?〕;当Bi?0时，意味着物体的热导率很大、导热热阻?0〔Bi=h?/?〕。物体内的温度分布趋于均匀一致。

定向点O’在无限远处;集总参数法：忽略物体内部导热热阻、认为物体温度均匀一致的分析方法;假设h、A、?、V、c

为定值;如果导热体的热容量

〔?Vc〕小、换热条件好〔hA大〕，那么单位时间所传递的热量大、导热体的温度变化快，时间常数(?Vc/hA)小;导热体在?时刻、单位时间内传给流体的热量：