传热学第1章 导热理论基础1.ppt

第一章导热理论基础
1、基本概念及傅立叶定律★★★★★
2、导热系数★★☆
3、导热微分方程式★★★★★
4、导热过程的单值性条件★★★★★
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§1-1 基本概念及傅立叶定律
一、温度场(Temperature field)
1定义:某时刻空间所有各点温度分布的总称即温度场。温度场是时间和空间的函数,即:
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§1-1 基本概念及傅立叶定律
2 分类
按温度场与时间的关系分:
稳态温度场
非稳态温度场
按空间的维数来分:
三维温度场
二维温度场
一维温度场
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二、等温面与等温线
1、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。
2、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。
物体的温度场通常用等温面或等温线表示
§1-1 基本概念及傅立叶定律
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3、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)对连续介质,等温面或等温线只可能在物体边界中断或在物体内部完全封闭;
(3)沿等温面无热量传递;
(4)等温面或等温线的疏密可直观反映出温度梯度的相对大小。
§1-1 基本概念及傅立叶定律
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等温面上没有温差,不会有热量传递
不同的等温面之间,有温差,有热量传递
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三、温度梯度(Temperature gradient ) 等温面法线方向上的温度增量与法向距离比值的极限,gradt
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直角坐标系
注:温度梯度是向量;正向朝着温度增加的方向
圆柱坐标系
圆柱坐标系
圆球坐标系
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四、热流密度矢量
热流密度:单位时间、单位面积上所传递的热量;
热流密度矢量:等温面上某点,以通过该点处最大热流密度的方向为方向、数值上正好等于沿该方向的热流密度
(Heat flux)
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直角坐标系中:
圆柱坐标系中:
圆球坐标系中:
不同方向上的热流密度的大小不同
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