传热学课件第一章 青岛理工.ppt

第一章导热理论基础导热理论是从宏观角度进行现象分析的,把物质看作是连续介质。导热的任务是要找出任意时刻物体内各处的温度分布。第一节:基本概念及傅里叶定理一、。t=f(x,y,z,τ)分类按时间稳态温度场t=f(x,y,z,)非稳态温度场t=f(x,y,z,τ)按空间一维温度场t=f(x,τ),t=f(x)二维温度场t=f(x,y,τ),t=f(x,y)三维温度场t=f(x,y,z,τ),t=f(x,y,z)(isothermalsurface)与等温线(isotherm)等温面—在同一时刻,同温度各点构成的面等温线—等温面与其它任意平面的交线。,大小等于两等温面的温度差与其法线方向的距离的比值的极限。方向沿法线方向指向温度增大的一方。即:式中:n—法线方向的单位向量—温度在n方向的导数在直角坐标系中温度梯度可表示为:4﹑热流矢量q热流密度:单位时间单位面积上所传递的热量。在不同方向上,热流密度的大小是不同的。在等温面上某点,以通过最大热流密度的方向为方向,数值上也正好等于该方向热流密度的矢量称为热流密度矢量,简称热流密度。热流矢量q在直角坐标系三个坐标轴上的分量为qx,qy,qz而且:q=iqx+jqy+,把热流矢量和温度梯度联系起来,得到w/㎡在直角坐标系中有:傅里叶定律表达式确定了热流矢量与温度梯度的关系,故要求热流矢量,须已知温度梯度即物体内的温度分布(温度场)。第二节:导热系数一﹑定义导热系数是物质的一个重要热物性参数,其大小表征物质导热能力的大小。w/,单位面积,单位负温度梯度下的导热量。(或在单位温度梯度作用下通过物体的热流密度。)各种物质的导热系数的数值是用专门的实验测定出来的。二﹑影响因素物质的导热系数与种类﹑温度﹑压力等因素有关。主要影响因素:种类﹑温度。许多工程材料,在一定的温度范围内,导热系数可认为是温度的线性函数。即:式中:λ0—某个参考温度时的导热系数,一般是0℃时的导热系数。b—由实验确定的常数。三﹑气体﹑(-):分子热运动t(12-418):自由电子和晶格振动t晶格振动阻碍自由电子运动↓(-)在不同的温度时,液体的导热系数随温度变化的规律不一样。通常金属>液体>气体