导热基本定律及稳态导热

《导热基本定律及稳态导热》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、作业1-1、1-9、1-12、1-17长江大学机械工程学院SchoolofMechanicalEngineering1.通过平壁的稳态导热单层（λ=const）知识回顾：2.通过圆筒壁的导热（λ=const）单层：长江大学机械工程学院SchoolofMechanicalEngineering3.变截面或变热导率的导热问题长江大学机械工程学院SchoolofMechanicalEngineering§2-4通过肋片的导热青藏铁路长江大学机械工程学院SchoolofMechanicalEngineeri

2、ng七彩虹显卡散热片高频焊翅片管暖气片长江大学机械工程学院SchoolofMechanicalEngineering§2-4通过肋片的导热肋片它是指那些从基础表面上伸展出来的固体表面。肋的主要作用是通过提高面积来提高传热量。长江大学机械工程学院SchoolofMechanicalEngineering增加Φ可采取的措施：（2）减小热阻：增大换热面积A也能增加传热量§2-4通过肋片的导热（1）增加温差，受工艺条件限制金属壁一般很薄(很小)、热导率很大，故导热热阻一般可忽略。增大h1、h2，但提高h1

3、、h2并非任意的。长江大学机械工程学院SchoolofMechanicalEngineering翅片管的传热原理（a）加翅片之前，传热面的“瓶颈”效应（b）加翅片后，“瓶颈”消除，热流大大增加（a）（b）§2-4通过肋片的导热长江大学机械工程学院SchoolofMechanicalEngineeringA=A1A1A2A=A1+A2在一些换热设备中，在换热面上加装肋片是增大换热量的重要手段。§2-4通过肋片的导热肋片导热是稳态过程如何理解？长江大学机械工程学院SchoolofMechanicalEn

4、gineering§2-4通过肋片的导热一、通过等截面直肋导热的分析和计算1）确定肋片的温度沿导热热流传递的方向变化情况。——温度场2）确定通过肋片的散热热流量多少。——热流量分析肋片导热的目的长江大学机械工程学院SchoolofMechanicalEngineering若肋片长度方向的温度不均可以忽略的话，肋片中的温度分布应是二维的。但是，如果肋片很薄，导热系数很大，肋片厚度方向的温差近似可以忽略，则肋片中的温度常仅是高度x的函数。§2-4通过肋片的导热将肋片表面的散热量虚拟为肋片中的内热源来处理

5、，该问题最终可简化为一维、稳态、含有内热源的导热问题。长江大学机械工程学院SchoolofMechanicalEngineering§2-4通过肋片的导热导热微分方程：内热源强度的确定：设横截面积为Ac，界面周长为P。对dx的微元段进行分析。长江大学机械工程学院SchoolofMechanicalEngineering§2-4通过肋片的导热令:方程的通解为：导热微分方程变为：λ为常数长江大学机械工程学院SchoolofMechanicalEngineering§2-4通过肋片的导热第一个边界条件是：

6、在x=H的边界处，有三种情况：长江大学机械工程学院SchoolofMechanicalEngineering§2-4通过肋片的导热采用第二种情况，顶端绝热：等截面直肋内的温度分布：hyperboliccosin长江大学机械工程学院SchoolofMechanicalEngineering等截面直肋片中的温度变化:§2-4通过肋片的导热长江大学机械工程学院SchoolofMechanicalEngineering肋端过余温度：即x＝H处：§2-4通过肋片的导热由肋片散失的全部热流量都必须通过肋的根部，

7、在此处应用傅立叶定律，可得长江大学机械工程学院SchoolofMechanicalEngineering例1：如图所示的长为30cm，直径为12.5mm的铜杆，导热系数为386W/(m·K)，两端分别紧固地连接在温度为200℃的墙壁上。温度为38℃的空气横向掠过铜杆，表面传热系数为17W/(m2·K)。求杆散失给空气的热量是多少?30cmt0=200℃λ=386W/(m·K)h=17W/(m2·K),tf=38℃t0=200℃d=12mm长江大学机械工程学院SchoolofMechanicalEng

8、ineering解：这是一等截面直肋（且一端为绝热边界条件）的一维导热问题。由于物理问题对称，可取杆长的一半作研究对象。此杆的散热量为实际散热量的一半。长江大学机械工程学院SchoolofMechanicalEngineering整个杆的散热量为：长江大学机械工程学院SchoolofMechanicalEngineering二、肋片效率——肋片的实际散热量Φ与假定整个肋片表面都处在肋基温度t0时的理想散热量Φ0的比值。对于等截面直肋：故肋效率只与（mH）有关。§2-4