維穩(wěn)態(tài)傳遞過(guò)程ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-04 00:34 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 所謂內(nèi)能的產(chǎn)生是指其它形式的能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 。 有許多其它形式的能量可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 ， 例如： ? 核能 ( 核裂變或核聚變反應(yīng) ) ? 化學(xué)能 ( 化學(xué)反應(yīng) ) ? 電能 ( 電加熱 ) ? 電磁能 ( 微波加熱 ) ? 機(jī)械能 ( 耗散功 ， 如摩擦生熱 ) 殼層衡算法應(yīng)用于能量傳遞 167。 帶有核熱源的熱傳導(dǎo) (1) 因?yàn)閹缀螛?gòu)型和物理?xiàng)l件都具有中心對(duì)稱性 ， 所以傳遞過(guò)程必然沿著球心向外的半徑方向進(jìn)行 。 于是球坐標(biāo)和球型殼層是合適的選擇 。 殼層衡算法應(yīng)用于能量傳遞 167。 帶有核熱源的熱傳導(dǎo) (2) 2 ( )0 ()[ 1 ( ) ] ,Fn FrS S b r RR? ? ?? 內(nèi)能產(chǎn)生的速率取決于裂變物質(zhì)和中子的濃度 ，可以表示為半徑的函數(shù) 。 ()0, FS r R??? 固體中不存在對(duì)流傳遞。 以及 殼層衡算法應(yīng)用于能量傳遞 167。 帶有核熱源的熱傳導(dǎo) (3) 2 2 2 2 31( 4 ) ( 4 ) 4 [ ( ) ( ) ] 03rrr r rr q r q S r r r r r? ? ???? ? ? ? ? ? ? ?殼層衡算方程簡(jiǎn)化為 用 4? ?r 除以方程的兩側(cè) ， 取 ?r → 0時(shí)的極限 ， 獲得一階常微分方程組 22 ( ) 20 ()( ) 1Frn Fdrr q S b rd r R?????? ????????2 ( )( ) 0Crd rqdr ?() () 殼層衡算法應(yīng)用于能量傳遞 167。 帶有核熱源的熱傳導(dǎo) (4) 帶有一個(gè)有限性邊界條件 和一個(gè)連續(xù)性邊界條件 ()B . C . 1 : a t 0 , i s f i n i t eFrrq? () () ( ) ( ) ( )B . C . 2 : a t ,F F Crrr R q q??常微分方程組 (式 , 7) 滿足邊界條件(式 , 11) 的特解給出了熱通量沿半徑方向的分布 ： 殼層衡算法應(yīng)用于能量傳遞 167。 帶有核熱源的熱傳導(dǎo) (5) 在裂變材料區(qū)域 ， 熱通量沿半徑方向增大；在鋁包殼區(qū)域 ， 熱通量沿半徑方向減小 。 將傅里葉定律帶入這兩個(gè)方程 ， 我們得到了關(guān)于溫度場(chǎng)的一階常微分方程組： () ( ) 30 ( ) 2135Frn Fbq S r rR????????( ) 3()0 2135FCrnbRqSr????????() 殼層衡算法應(yīng)用于能量傳遞 167。 帶有核熱源的熱傳導(dǎo) (6) 和一個(gè)第一類邊界條件 ( ) ( ) 0B . C . 4 : a t ,CCr R T T??() () ( ) ( ) ( )B . C . 3 : a t ,F F Cr R T T??()( ) 30 ( ) 2135FFn Fd T bk S r rd r R??? ? ?????( ) ( ) 3()0 2135CFCnd T b RkSd r r??? ? ?????() 帶有一個(gè)連續(xù)性邊界條件 () 殼層衡算法應(yīng)用于能量傳遞 167。 帶有核熱源的熱傳導(dǎo) (7) () 24( ) 2() 0( ) ( ) ( )( ) 2 ()00( ) ( )3116 1 031135FF nF F FF FnCCSR r b rTk R RSR bRTkR??? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ???????? ? ? ??????? ??() 常微分方程組 (式 , 15) 滿足邊界條件(式 , 11) 的特解給出了溫度沿半徑方向的分布： ( ) 2 ( ) ( )() 00( ) ( )3135F FFC nCCSR b R RTTk r R????? ? ? ?????????殼層衡算法應(yīng)用于能量傳遞 167。 帶有核熱源的熱傳導(dǎo) (8) ( ) 20m ax ()( ) 2 ()0( ) ( )0316 103 1 135 FnFF FnCCSR bTkSR bRkRT???? ????????? ? ??????? ???? 最高溫度出現(xiàn)在球心處 試問： 最大熱通量出現(xiàn)在何處呢 ? 殼層衡算法應(yīng)用于動(dòng)量和能量同時(shí)傳遞 167。 自然對(duì)流 (1) 流體充滿相距 2B的兩道垂直壁面之間的空隙 。 假定|T2T1| 足夠小以至于 (?T/T)2 |?T/T|處處成立 。 在穩(wěn)態(tài)條件下 ， 動(dòng)量和
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