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第四章非稳态导热的分析计算,4-1概述,1.定义：温度场随时间变化2.分类：*周期性非稳态导热*非周期性非稳态导热(瞬态导热)3.目的：*在加热或冷却时，确定物体内部某一位置达到预定温度所需要的时间，以及在该时间内物体吸收或放出的热量；*对物体加热或冷却一定时间后，确定物体内部的温度分布和温度场随时间的变化率,一温度均匀的物体，两侧被具有恒定温度tf的高温介质所包围,导热热阻对流换热热阻,条件：所需求解的温度仅为时间的函数而与坐标无关，即tf()集总参数分析法(LumpedParameterAnalysis)：壁内各处温度相差不大，温度梯度极小，可以把整个导热系统看作一个处于平均温度下的物体。,4-2集总参数分析法,初始温度为t被周围温度为tf的流体冷却换热系数为定值导热体的平均温度t,一、基本计算公式,经d时间后，由于散热，温度下降dt。由能量平衡，散热量导热体本身内能，即：*负号是由于dt为负值令过余温度ttf，则dtd，代入上式得：,d,当V、A、c等为已知定值时，对上式积分得：上式是采用集总参数法求解非稳态导热问题的基本公式，可用于已知温度求时间，或反之。,当时间cV(A)即导热在此时的过余温度已下降到初始过余温度的36.8%cV（A)称为时间常数c如果导热体的热容量(cV)小，换热条件好(A)大，则单位时间所传递的热量大，导热体的温度变化快，将使导热体的温度迅速接近流体温度。,当4c=4cV（A)时，则：工程上习惯认为，4c时导热体已达到热平衡状态。时间常数关系到测温仪表的响应时间。,由式(4-1)可得所以导热体在单位时间内传递给流体的热量为W(4-2)因导热体被冷却，故dtd0，加负号以使Q为正值。,利用上式，可得导热体在0到时间内传入流体的总热量：(4-3),二、计算判断,毕渥数的定义：毕渥数的物理意义：固体的导热热阻与对流换热热阻之间的对比关系。,大平壁:M=1长圆
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