第3章 非稳态热传导.ppt_第1页
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1、,组员名单： 肖毅强 陈一锋 韦鹤宇 李硕 马东,第3章 非稳态热传导,一 基本概念 二 零维问题分析法集中参数法 三 典型一维问题分析解 四 半无限大物体分析解 五 多维问题分析解,一 基本概念,1（1）定义：物体的温度随时间而变化 的导热过程。 （2）类型：周期性与非周期性 （3）特点： a 热量传递方向上不 同位置处导热量处处不同 b 不同位置间导热量的差别来自两个位置间的物体内能随时间的变化,2 解的唯一性定律不可能同时存在两个都满足导热微分方程及同一定解条件的不同解。 3 Bi（毕渥数）对平板中温度分布的影响 Bi= （1） 表面对流换热热阻1/h可以忽略，过程一开始平板的表面温度就

2、被冷却到 （2） 平板内导热热阻/几乎可以忽略，任意时刻平板中各点的温度接近均匀，并随着时间的推移整体下降，逐渐趋于 (3)Bi为有限大小 平板中不同时刻的温度分布介于两种极端情况之间,二 零维问题分析法集中参数法,（1）导热微分方程的数学描写： 过余温度 分析解： 可以看出：物体内的温度分布确实只与时间 有关，而与空间坐标无关。 并且，温度分布既与导热系数 有关，又与热扩散率a有关。,（2）瞬时热流量 总热量 时间常数 傅里叶数（F0）的物理意义：表征非稳态 过程进行深度的无量纲时间,（3）适用条件 平板（Bi0.1） 圆柱（ Bi0.05） 球（ Bi0.033）,三.典型一维物体非稳态导

3、热分析解,1.正规状况阶段分析解的简化 平板 圆柱 球,2.热量计算式 平板 圆柱 球,温度场与导热量统一表达式： 3.工程计算方法（拟合公式法） 常数a,b,c,d可由表中查出且,图线法VS拟合公式法 图线法：简捷方便，但准确率受图线分辨率限制，需要迭代计算。 拟合公式法：便于用计算机求解，准确度高，可免去迭代。,四.半无限大物体的非稳态导热,1.定义：半无限大物体的特点是从x=0的界面开始可以向正向以及上或下方向上无限延伸，而在每一个与x轴垂直的截面上物体的温度都相等。 2.温度场分析解： 第一类边界条件 第二类边界条件,第三类边界条件 其中 称为误差函数， 称为余误差函数。,3.导热量计算式 通过任意截面x处的热流密度 表面上的导热量,五.多维问题的分析解,1.乘积解法： 几种简单几何形状物体的非稳态导热问题的分析解，可以用几个相应的一维非稳态

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