导热基本定律和稳态导热PPT课件.ppt

、温度分布的描述和表示像重力场、速度场等一样,物体中的温度分布称为温度场。1、温度场,如:在直角坐标系中非稳态温度场稳态温度场一维温度场二维温度场三维温度场2、等温面与等温线等温线3、温度梯度定义:沿等温面法线方向上的温度增量与法向距离比值的极限。温度梯度表示为:式中,是等温面法线方向上的单位矢量。二、导热基本定律(傅立叶定律)1822年,法国数学家傅里叶(Fourier)在实验研究基础上,发现导热基本规律—傅里叶定律。法国数学家Fourier:法国拿破仑时代的高级官员。曾于1798-1801追随拿破仑去埃及。后期致力于传热理论,1807年提交了234页的论文,但直到1822年才出版。1、导热基本定律的文字表达:温度场中,某点处导热热流密度,正比于该点处的温度梯度,方向与温度梯度相反。2、导热基本定律的数学表达:t+Δttt-Δt3、意义已知物体内部的温度分布后,则由该定律求得各点的热流密度或热流量。0x例1:已知右图平板中的温度分布可以表示成如下的形式:其中c1、c2和平板的导热系数为常数,计算在通过x=0截面处的热流密度为多少?三、导热系数1、导热系数的定义导热系数在数值上等于单位温度梯度作用下单位时间内单位面积的热量。导热系数是物性参数,它与物质结构和状态密切相关,例如物质的种类、材料成分、温度、湿度、压力、密度等,与物质几何形状无关。它反映了物质微观粒子传递热量的特性。2、导热系数的相对大小和典型数据在常温(20℃)条件下3、保温材料国标(92年)规定:凡平均温度不高于350℃/(m·K)的材料可作为保温材料。常用的保温材料:复合硅酸盐制品、硅酸铝制品、硅酸镁(绝热涂料)、岩棉、玻璃棉、聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫等。应注意的是:以上这些材料的导热系数随温度、含水率、密度而变化的。