《传热学》精品课件：002传热学B第二讲.ppt

1、复习,1.一维稳态无限大平板（平壁）：,或,2020/4/6,2,4 传热过程和传热系数,传热过程：,热量由壁面一侧的流体通过壁面传递到另一侧流体中去的过程。,传热方程：,例：平壁中导热和对流综合传热,2020/4/6,4,第二章 导热基本定律及稳态导热,1 导热基本定律,一、温度场,某时刻物体中各点温度分布的总称。,1.定义：,2.等温线和等温面：,2020/4/6,5,3.温度梯度：,垂直于某一截面上的温度变化率。,二、导热基本定律（傅利叶定律）,单位时间内通过单位面积所传导的热量，正比于当地垂直于截面方向上的温度变化率。,2020/4/6,6,三、导热系数,定义式,工程测量, 保温材料：

2、,凡平均温度不高于350摄氏度时，导热系数不大于0.12W/（mK）的材料。, 各向异性材料,2020/4/6,7,2 导热微分方程,1.导入微元体的总热流量,一、直角坐标系导热微分方程的形式,2020/4/6,8,2.导出微元体的总热流量,3.微元体内热源生成热,为单位时间内单位体积中内热源的生成热。,4.微元体热力学能的增量,三维直角坐标系非稳态有内热源的导热微分方程,非稳态项,扩散项,源项,2020/4/6,10,二、圆柱坐标系导热微分方程的形式,2020/4/6,11,三、球坐标系导热微分方程的形式,2020/4/6,12, 为常数时, 为常数且无内热源时, 为常数、无内热源、稳态时,

3、热扩散率（导温系数） ，,热扩散率表征物体被加热或冷却时，物体内各部分温度趋向于均匀一致的能力,2020/4/6,13,四、定解条件,1.初始条件,2.边界条件,第一类边界条件：,给定壁面温度,第二类边界条件：,给定壁面热流密度,第三类边界条件：,对流换热条件,2020/4/6,14,五、求解步骤,1.建物理模型（简称建模）,2.导热微分方程的简化（建数学模型）,4.设定定解条件,5.求解温度分布公式（特解）,6.代入导热基本定律中求解热流量或热流密度,3.求解微分方程，得出温度分布的通解,2020/4/6,15,3 平壁的稳态导热,一、单层平壁（即无限大平板）,1.建模,2.简化导热微分方程

4、,3.求解微分方程,2020/4/6,16,5.求解温度分布公式,6.代入导热基本定律中求解热流量或热流密度,4.设定定解条件,2020/4/6,17,二、多层平壁,（三层）,（多层）,2020/4/6,18,实验一 稳态平板法测定绝热材料的导热系数,实测值为：,2020/4/6,19,2020/4/6,20,2020/4/6,21,2020/4/6,22,4 圆筒壁的稳态导热,一、单层,1.建模,2. 导热微分方程的简化,2020/4/6,23,5.求解温度分布公式,6.代入导热基本定律中求解热流量或热流密度,3.求解微分方程，得出温度分布的通解,4.设定定解条件,2020/4/6,24,二、多层,