传热学 第二章.ppt

第二章导热基本定律及稳态导热 1 、重点内容: ①傅立叶定律及其应用; ②导热系数及其影响因素; ③导热问题的数学模型。 2 、掌握内容: 一维稳态导热问题的分析解法 3 、了解内容: 多维导热问题§ 2 -1 导热基本定律一、温度场( Temperature field ) 1 、概念温度场是指在各个时刻物体内各点温度分布的总称。由傅立叶定律知, 物体的温度分布是坐标和时间的函数: ???,,,zyxft?其中为空间坐标, 为时间坐标。, , x y z ? 2 、温度场分类 1 )稳态温度场(定常温度场) (Steady-state conduction ) 是指在稳态条件下物体各点的温度分布不随时间的改变而变化的温度场称稳态温度场, 其表达式: ( , , ) t f x y z ?? 2 )非稳态温度场(非定常温度场) ( Transient conduction ) ?是指在变动工作条件下,物体中各点的温度分布随时间而变化的温度场称非稳态温度场,其表达式: ?若物体温度仅一个方向有变化,这种情况下的温度场称一维温度场。( , , , ) t f x y z ??等温面与等温线?等温线:用一个平面与各等温面相交,在这个平面上得到一个等温线簇?等温面:同一时刻、温度场中所有温度相同的点连接起来所构成的面等温面与等温线的特点: ?(1) 温度不同的等温面或等温线彼此不能相交?(2) 在连续的温度场中,等温面或等温线不会中断,它们或者是物体中完全封闭的曲面(曲线),或者就终止与物体的边界上?物体的温度场通常用等温面或等温线表示?等温线图的物理意义: ?若每条等温线间的温度间隔相等时,等温线的疏密可反映出不同区域导热热流密度的大小。如图所示是用等温线图表示温度场的实例。二、导热基本定律 1 、导热基本定律(傅立叶定律) 1 )定义:在导热现象中,单位时间内通过给定截面所传递的热量,正比例于垂直于该截面方向上的温度变化率,而热量传递的方向与温度升高的方向相反,即 x tA???~ 2 )数学表达式: x tA??????