傳熱學(xué)緒論部分ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-29 00:12 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 導(dǎo)熱熱阻的定義及基本表達(dá)式。 ,污垢熱阻的概念。 。 . 表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) (對流換熱系 數(shù) )和傳熱系數(shù)的區(qū)別。 , 表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)和傳熱系數(shù)之間的區(qū)別。 思考題： 41 第一章 導(dǎo)熱理論基礎(chǔ) 42 基本概念 1. 溫度場 所研究的具有一定溫度分布的空間范圍稱為溫度場 。 穩(wěn)態(tài)溫度場與非穩(wěn)態(tài)溫度場 ),( ?zyxft ?),( ?zyxft ? 三維非穩(wěn)態(tài) 0),(?????tzyxft 與時間無關(guān)，穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱 43 2. 等溫面 定義：同一時刻，溫度場中所有溫度相同的點連接所構(gòu)成的面 3. 等溫線 （ 1）定義：不同的等溫面與同一平面相交，則在此平面上構(gòu)成的一簇曲線 （ 2）特點：溫度不同的等溫面或等溫線決不相交 基本概念 44 4. 溫度梯度 （ 1）定義：自等溫面上某點到另一個等溫面，以該點法線方向的溫度變化率為最大。以該點法線方向為方向，數(shù)值也正好等于這個最大溫度變化率的矢量稱為溫度梯度。 （ 2）表達(dá)式： 在柱坐標(biāo)和球坐標(biāo)中表達(dá)式 P12 （ 3）正向是朝著溫度增加的方向 45 5. 溫度降度 （ 1）定義：是溫度梯度的負(fù)值 （ 2）表達(dá)式： （ 3）正向是朝著溫度降低的方向 6. 熱流矢量 （ 1）熱流密度：單位時間單位面積上所傳遞的熱量 （ 2）熱流矢量：等溫面上某點，以通過該點最大熱流密度的方向為方向，數(shù)值上也正好等于該方向熱流密度的矢量稱為熱流矢量。 46 2 導(dǎo)熱基本定律（傅立葉定律） 1822年，法國數(shù)學(xué)家 Fourier: 熱流失量和溫度梯度聯(lián)系起來 ?????????2mW gr ad tAΦq ?? ?W A g r a d tΦ ???熱流矢量和溫度梯度位于等溫面的同一法線，但指向溫度降低的方向，熱流矢量與溫度梯度的方向永遠(yuǎn)相反 傅里葉定律不同方向的表達(dá)式 P13 47 gradt是空間某點的溫度梯度； n 是該點等溫線上的法向單位矢量 ， 指向溫度升高的方向； q 是熱流密度矢量 。 一般形式為： 熱流密度在 x, y, z 方向的投影的大小分別為： g r a d tt n?? ?? ? ? ? ?qnztqytqxtqzyx ???????????? ??? 。48 熱流密度 ； q , 單位 W/m2 ntq???? ? 對于一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱： dndtA????dndtq ???ntA????? ?方向相反導(dǎo)熱方向與 dndt49 一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱 導(dǎo)熱熱流量 ?Φ熱流密度 xtAΦq????? ??：傳導(dǎo)的熱流量，單位時間傳導(dǎo)的熱量 [W]； q：熱流密度，單位時間通過單位面積傳導(dǎo)的熱量 [W/m2]； A：垂直于熱流方向的截面積 [m2]； ?：導(dǎo)熱系數(shù) [ W/( m. K)， W/( m. ℃ )]。 A ?導(dǎo)熱系數(shù) ? xt??溫度梯度 xu???? ?? xCDJ ????50 3 導(dǎo)熱系數(shù) 3 導(dǎo)熱系數(shù) (Thermal conductivity) 1）導(dǎo)熱系數(shù)的定義式由下式給出： 導(dǎo)熱系數(shù)在數(shù)值上等于單位溫度梯度時的熱流密度的模（大?。?。 g r a d t? ? q?t1t2?x根據(jù)一維穩(wěn)態(tài)平壁導(dǎo)熱模型，可以采用平板法測量物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)。對于圖所示的大平板的一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱，流過平板的熱流量與平板兩側(cè)溫度和平板厚度之間的關(guān)系為： ??21 ttAΦ ??2121 ttqttAΦ???????xtqx ???? ?)(, 21 tttq ????? 只要任意知道三個就可以求出 第四個。由此可設(shè)計穩(wěn)態(tài)法測量導(dǎo)熱系數(shù)實驗。 51 2）
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