第2章-导热微分方程推导PPTPPT课件VIP

.1，韩风双手机械号码：688152Email:hanfengshuang，传热，第二章热传导的基本和稳态热，2-1热传导的基本概念和规律2-2-2热传导微分方程2-3 1维稳态热2-4肋片的热分析，3，温度场，t=f(x，y，z，)，等温曲面和等温线，等温线密度是物理意义，温度梯度，热流密度矢量，2-1导热系数的基本概念和规律，4，影响热导率、热导率的因素：物质种类、材料成分、温度、湿度、压力、密度等。不同材料的热传导性不同：5，2-2热导率方程和给定条件，确定热导率测量中的温度分布是热传导理论的首要任务，傅里叶定律，确定热流密度的大小是物体内温度场3360，t=f(x，y，z，)，W/(mC)，6，1，热传导微分方程的推导，定义：根据能量守恒定律和傅立叶定律，必须满足的数学表达式来设置热传导物体的温度场称为热传导微分方程。假设：(1)所研究的物体具有各向同性连续介质(2)热导率、比热容和密度已知的(3)物体内的内部热源；强度qvW/m3；内部热源的均匀分布；Qv表示单位时间单位体积的热释放量。7，从热传导体中取微元素的热力学第一定律：w=0，q=u，q:与微元素交换环境的热u:微元素热力学能量(内部能量)的增加w:与微元素交换环境的工作，以及，8，d 时间内的微元素：净热量导入和导出 内部热源热值=热力学能量增加，净热量导入和导出，q= u，q，净热量导入和导出，内部热源热值，9，d 时间，x轴方向，通过x dx曲面导出列：dqxdx=qxdxdy dzd j，d时间，沿x轴方向导入和导出微元素净列：在d 时间内，沿x轴方向，通过x面导入列，10，在d 时间内，在x轴方向导入和导出微元素净列：在d时间内，在y轴方向导入和导出微元素净列：在d时间内，在z轴方向导入和导出微元素净列：导入和导出净列:J，11，净列导入和导出 :傅立叶法则：J，J，12，净热导入和导出 内部热源热=热力学能量增加，2，微元素的热源热，d时间内微元素的热源热：j，3，微元素的热力学能量增加，d时间内微元素的热力学能量增加：13，1 2=3，汇入和汇出净栏 内部热源热增量=热力学能量增量=1 2=3:热扩散方程式，14，笛卡尔坐标系中三维非定常热传导微分方程的正则表达式。物理意义：反映物体随时间和空间的温度变化。异常项目，源项目，扩散项目，列微分方程，15，简化：如果物理参数、c和都是常量：表示式的-热扩散率，m2/S .或，(Thermaldiffusivity)，2，16，在相同的加热条件下，物体的热扩散率越大，物体内部各处的温差就越小。a木材=1.5107m2/s，a铝=9.45105 m2/s，a铝/a木材-600，a反映了热传导过程的动态特性，研究了非稳态热导率的重要物理量，热扩散率倾向于表明物体加热或冷却时各部分温度均匀的能力，17，物理参数恒定，没有内部热源时或简化：物理参数恒定，没有内部热源时，稳态导热系数物理参数，c和常数：或。18，2，其他坐标中的列微分方程(r，z)，x=rcosY=rsinZ=z，1。对于圆柱坐标系。19，2。对于球坐标系，(r，x=rsincos；y=rsinsin；Z=rcos，20，3，热传导微分方程的适用范围1)，q不是很高，运行了很长时间。傅里叶定律也适用于此条件。2)时间非常短，热流密度高时不适用。3)在极低的温度(-273)下，不应用热传导性。21，4，热导率的单值条件，单值条件：几何、物理、初始、边界，完整的数学说明：热传导微分方程的单值条件，热传导微分方程的理论基础：傅里叶定律热力学