第二章 导热基本的 定律和稳 传热学 .pptVIP

稳态导热： 思考：温度分布应如何求出？多层圆筒壁  例题：某圆筒壁内、外半径为R1与R2。内壁加入定常热流q ，外壁与温度为tf，放热系数为h的流体接触。试求解过程处于稳态时壁内的温度分布。 代入边界条件（1）得到 再代入（2）得到 二、圆筒壁径向的一维稳态导热 (One-dimensional, Radial, Steady State Conduction in Cylindrical Layer ) 一、单层圆筒壁的一维径向稳态导热 二、多层圆筒壁的一维径向稳态导热 讨论 l 圆筒壁内的温度分布 l 热流及热流密度 l 无内热源实心圆柱体的温度分布 二、圆筒壁径向的一维稳态导热 (One-dimensional, Radial, Steady State Conduction in Cylindrical Layer ) 一、单层圆筒壁的一维径向稳态导热 二、多层圆筒壁的一维径向稳态导热 五、其它变截面或变导热系数问题 按照以上方法 按照以下方法 先由微分方程求温度分布，再求热流密度。 不求解微分方程，直接对傅里叶定律积分。 此方法对一维变物性、变传热面积非常有效。 由傅里叶定律： 分离变量: (由于是一维问题，φ与x无关) 或 而 故得： 当λ是t的线性函数时： 当λ是t的线性函数时，可用平均温度下的λ值作为平均值。 当λ不是线性函数时要计算积分。 内热源生成热： 2.2 导热微分方程及定解条件 （Conduction Differential Equation and Definition Conditions） 分为轴向z、径向r和周向f的导热，以物性参数为常数为例： 二、圆柱坐标系中的导热微分方程 对于一维稳态无内热源的径向导热有： 或 2.2 导热微分方程及定解条件 （Conduction Differential Equation and Definition Conditions） 分为轴向z、径向r和周向f的导热，以物性参数为常数为例： 二、圆柱坐标系中的导热微分方程 三、关于导温系数的讨论 导温系数： 是物性参数， 只有在非稳态问题中才有意义。 2.2 导热微分方程及定解条件 （Conduction Differential Equation and Definition Conditions） ──导热能力 ──储热能力 四、几点注意 1. 温度梯度在各坐标系中的表示； 2. 导热面积及其表示式； 3. 坐标系的选取。 五、定解条件 1、几何条件 2、物性条件 3、时间条件 4、边界条件 2.2 导热微分方程及定解条件 （Conduction Differential Equation and Definition Conditions） 五、定解条件 ①第一类边界条件：给定物体边界上任何时刻的温度分布。 或 2.2 导热微分方程及定解条件 （Conduction Differential Equation and Definition Conditions） 4、边界条件 tboundary-1 tboundary-3 tboundary-4 tboundary-2 2.2 导热微分方程及定解条件 （Conduction Differential Equation and Definition Conditions） ②第二类边界条件：给定物体边界上任何时刻的热流密度。 4、边界条件 五、定解条件 或 qboundary-1 tboundary-3 tboundary-4 tboundary-2 五、定解条件 2.2 导热微分方程及定解条件 （Conduction Differential Equation and Definition Conditions） 4、边界条件 ③第三类边界条件：给定物体边界与周围流体间的对流换 热系数 h 及流体的温度tf。 h, tf tboundary-3 tboundary-4 tboundary-2 六、思考题 2.2 导热微分方程及定解条件 （Conduction Differential Equation and Definition Conditions） 一无内热源、导热系数为常数的无限大平板（按一维处理）在某一时刻的温度分布如图所示，说明该平板是被加热还是被冷却？ x t Fleft Fright 2－3 一维平壁稳态导热 （One-dimensional Steady State Conduction in Plane Slabs） 2－3 一维平壁稳态导热 直角坐标系： 圆柱坐标