導(dǎo)熱的理論基礎(chǔ)及計(jì)算(已修改)
2025-01-30 17:23 本頁(yè)面
【正文】 第 4 章 導(dǎo)熱的理論基礎(chǔ)及計(jì)算 導(dǎo)熱理論基礎(chǔ) 導(dǎo)熱基本定律 導(dǎo)熱微分方程式 導(dǎo)熱問題的計(jì)算（一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱） 導(dǎo)熱理論基礎(chǔ) 導(dǎo)熱是依靠物質(zhì)微粒的 熱振動(dòng) 而實(shí)現(xiàn)的 。產(chǎn)生導(dǎo)熱的必要條件是物體的內(nèi)部存在 溫度差 ，因而熱量由高溫部分向低溫部分傳遞 。 發(fā)生導(dǎo)熱時(shí) ， 沿?zé)崃鞣较蛏衔矬w各點(diǎn)的溫度是不相同的 ， 呈現(xiàn)出一種 溫度場(chǎng) ， 對(duì)于穩(wěn)定導(dǎo)熱 ， 溫度場(chǎng)是穩(wěn)定溫度場(chǎng) ， 也就是各點(diǎn)的溫度不隨時(shí)間的變化而變化 。 溫度場(chǎng)和溫度梯度 1）溫度場(chǎng)： ( , , , ) :t t x y z ???非 穩(wěn) 態(tài) 溫 度 場(chǎng) （ 三 維 ） 時(shí) 間( , , )t t x y z?穩(wěn) 態(tài) 溫 度 場(chǎng) （ 三 維 ）2）等溫面：物體內(nèi)溫度相同的點(diǎn)組成 導(dǎo)熱基本定律 3）溫度梯度： 0l i m:nttgr adt n nnnn????????等 溫 面 法 線 方 向 上 的 單 位 矢 量, , : , ,t t tgrad t i j kx y zi j k x y z? ? ?? ? ?? ? ?軸 方 向 的 單 位 矢 量x y zq q i q j q k? ? ?4）熱流密度矢量 熱流線：代表熱流方向的線，指向 溫度降低 的方向。熱流上任意點(diǎn)的 切線方向 即為熱流方向 熱流密度：?jiǎn)挝粫r(shí)間、單位面積上所傳遞的熱流量 熱流密度矢量：在等溫面上某點(diǎn)，以通過(guò)該點(diǎn)處 最大熱流密度的方向?yàn)榉较?，數(shù)值上正好等于沿該方向的熱流密度。 2tqqn?????、 導(dǎo) 熱 基 本 定 律 （ 傅 立 葉 定 律 ）： 熱 流 密 度gr a d x y ztq t n q q i q j q zn???? ? ? ? ? ? ??導(dǎo) 熱 基 本 定 律 （ 傅 立 葉 定 律 ） 矢 量 表 達(dá) 式或熱導(dǎo)率 1 qg a r d t? ??（ ） 表 達(dá) 式（ 2）影響熱導(dǎo)率的因素 ?狀態(tài)、成分和結(jié)構(gòu) ?溫度 ?壓力 ?密度 ?含水率（濕度） 導(dǎo)熱微分方程式 導(dǎo)熱微分方程求解多維導(dǎo)熱和一維及多維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題 導(dǎo)熱微分方程 z y x o xdQx dxdQ ?ydQy dydQ ?zdQdzdxdyz dzdQ ?dτ時(shí)間內(nèi)經(jīng) x軸方向，經(jīng) x表面導(dǎo)入的熱量為 ( ) ( )xxdQ q dy dz d J a?? ? ? dτ時(shí)間內(nèi)經(jīng) x軸方向，經(jīng) x+dx表面導(dǎo)出的熱量為 ( ) ( )x dx x dxd Q q d y d z d J b??? ? ? ?xx d x xqq q d xx?????xtqx?????( ) ( ) ( )yx zqq q d x d y d z d J fx y
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