第2讲(导热方程、导热问题求解方法及直接积法).pptx

第二讲 Lecture Two ;CONTENT;什么是导热方程？Energy Balance for Heat Conduction and Its Mathematical Form;导热方程有哪些型式？How many forms?;;导入的净热流量 + 内热源发热量 = 内能增加量;高等传热学;高等传热学;按散度定理，将对面积的积分(Surface Integral)改为对体积的积分 (Volume Integral);高等传热学;各种常物性(Constant Property)材料的导热微分方程;高等传热学;;导热的单值性条件Unique Solution of Heat Conduction;The Conditions on the Boundary Surface Si;导热方程的求解方法The Solution Methods;高等传热学;高等传热学;高等传热学;高等传热学;高等传热学;高等传热学;高等传热学; ;集总参数法使用的条件是：Bi→0 此时反映了物体的内部热阻外部热阻（表面换热热阻） 此时物体内部的各点温度趋于一致 集总参数法适用条件细化 物体导热系数thermal conductivity相当大； 物体几何尺寸非常小； 表面换???系数surface heat convection coefficient很小;设物体具有发热率heat generation rate为qV（常数）的内热源 inner heat source，处于温度为tf的环境下，其边界上的平均换热系数为h（可为常数，也可随时间改变） ;Case 1: 有内热源、环境温度为常数tf = const. Case 2: 无内热源、环境温度随时间线性变化tf = f(τ) Case 3: 无内热源、环境温度随时间呈周期变化tf = f(τ) ;设ti为物体的初始温度，过余温度 excess temperature θ= t - ti，则守恒方程成为：;再令 let：;针对无内热源情况，;导热微分方程成为：;Transient term comes from effects of the system initial condition and the thermal inertia;第一项来自系统初始条件和热惯性的影响； Quiz steady state term is the temperature changing rule because of the disturbance. 第二项来自扰动作用下温度的变化规律。;高等传热学;热惯性时间常数 （Thermal inertia time constant）的物理意义？;结合初始条件可得解： ;近一步变形，则有：;物体温度变化落后于环境温度变化，其相位滞后角phase lead-lag angle 为;CONCLUSION