[理學(xué)]第2章-導(dǎo)熱理論基礎(chǔ)以及穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱-文庫(kù)吧資料
2025-02-27 12:47本頁(yè)面
【正文】 變 截面或變 導(dǎo)熱系數(shù)問(wèn)題 求解導(dǎo)熱問(wèn)題的主要途徑分兩步： (1)求解導(dǎo)熱微分方程，獲得溫度場(chǎng)； (2)根據(jù) Fourier定律和已獲得的溫度場(chǎng)計(jì)算熱流量； 對(duì)于一維導(dǎo)熱的第一類邊界條件問(wèn)題，如果求解的目的在于得到熱流量的計(jì)算式，也可以直接通過(guò) 對(duì)傅里葉定律表達(dá)式做積分 的方法。????結(jié)論：導(dǎo)熱系數(shù)大的材料在外面，導(dǎo)熱系數(shù)小的材料放在里層對(duì)保溫更有利。 119 23ln212ln221ln21ln2133334323221 tllltrrlrrltt ???????? ??????????＋導(dǎo)熱系數(shù)大的材料在里面： 導(dǎo)熱系數(shù)大的材料在外面： 23ln2212ln21ln21ln2139。 l nt c r c t c r c? ? ? ? t1 t2 r1 r2 q 1121212 ln)ln (rrrtttc???)ln ( 12121rrttc??圓筒壁內(nèi)部的熱流密度 21221d Wmd l n ( )tttqr r r r?? ? ??? ? ???雖然是穩(wěn)態(tài)情況，但熱流密度 q 與半徑 r 成反比！ 1cdrdtr ?)/ln ( 12121rrrttrcdrdt ??? )/ln ( 12121 rrttc ??圓筒壁內(nèi)部的熱流量 通過(guò)整個(gè)圓筒壁的導(dǎo)熱熱阻為： 21221d Wmd l n ( )tttqr r r r?? ? ??? ? ???lrrttrrttlAq??????2/)/l n ()/l n ()(2 r l q2 12211221 ??????[W] lrrR??2)/ln ( 12? ]WC[ ?通過(guò)單位長(zhǎng)度圓筒壁的熱流量： ? ?WCm ln2112 ???rrRl ???ll Rttrrttrrttlq?????? 21122112212/)/l n ()/l n ()(2 ???????lrrttrrttl?????2/)/l n ()/l n ()(2 12211221 ????單位長(zhǎng)度圓筒壁的導(dǎo)熱熱阻為： W/m 通過(guò)多層圓筒壁的導(dǎo)熱 由不同材料構(gòu)成的多層圓筒壁 例如：帶有保溫層的熱力管道、嵌套的金屬管道和結(jié)垢、積灰的輸送管道等 由不同材料制作的圓筒同心緊密結(jié)合 而構(gòu)成多層圓筒壁 ? 如果管子的壁厚遠(yuǎn)小于管子的長(zhǎng)度， ? 且管壁內(nèi)外邊界條件均勻一致， 在管子的徑向方向構(gòu)成一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問(wèn)題 lrrlrrlrrtt334223112412/)/l n (2/)/l n (2/)/l n ( ???????????lrrttlrrttlrrtt3344322332112212/)/l n (2/)/l n (2/)/l n ( ???????????????????niiiinlrrtt11112/)/l n ( ???推廣到 n層壁的情況 : 例 2－ 4 某管道外徑為 2r， 外壁溫度為 t1， 如外包兩層厚度均為 r（ 即 ?2＝ ?3＝ r） 、 導(dǎo)熱系數(shù)分別為 ?2和 ?3（ ?2/?3=2） 的保溫材料 ， 外層外表面溫度為 t2。 二、 通過(guò)圓筒壁的導(dǎo)熱 通過(guò)單層圓筒壁的導(dǎo)熱 圓柱坐標(biāo)系 : vqztztrrtrrrtc ?????????????????? )()(1)(12 ???????假設(shè) : 一維、穩(wěn)態(tài)、無(wú)內(nèi)熱源、常物性： 1122r r t tr r t t???? ???時(shí)時(shí)0)dd(dd ?rtrr 導(dǎo)熱微分方程 t1 r1 t2 r2 q a 幾何條件： 單層圓筒壁； r1, r2 b 物理?xiàng)l件： ? 已知； 無(wú)內(nèi)熱源 c 時(shí)間條件： d 邊界條件： 第一類 穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱 0??? ?tvqztztrrtrrrtc ?????????????????? )()(1)(12 ???????對(duì)上述方程積分兩次 : 211ln
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