导热问题基础和基本定律课件.ppt

《导热问题基础和基本定律课件.ppt》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、导热问题概述和导热基本定律一、导热的定义依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而传递热量的方式称为导热（或热传导）。二、导热问题的分类1、按照导热体温度分布是否随时间变化稳态导热：非稳态导热：导热体温度分布不随时间发生变化。导热体温度分布随时间发生变化。2、按照导热体温度在空间坐标上的变化一维问题二维问题三维问题例如：直角坐标系中典型的一维导热问题通过无限大平壁的导热,直角坐标系中的一维问题。通过无限长圆筒壁的导热,柱坐标系中的一维问题。通过球壳的导热,球坐标系中的一维问题。三、导热的基本定律(傅里叶定律)182

2、2年，法国数学家傅里叶（Fourier）在实验研究基础上，发现了把导热体的温度场与导热热流量联系起来的规律，称为导热基本定律或傅里叶定律。1.导热基本定律的一般形式：温度场中，某点处导热热流密度，正比于该点处的温度梯度，方向与温度梯度相反。针对某一方向的导热热流密度有以下形式：是物体在x方向上的温度变化率，K/m℃/m是物体的导热系数，W/(m2.K)=(1)由物体内部温度分布，确定热流密度或热流量。2.作用例1：已知某一维温度场可以表示成如下的形式：其中c1、c2和平板的导热系数为常数，试确定通过截面处的热流密度

3、。解：该问题为已知温度分布，确定热流密度，由于题中的温度场是一维的，可由某一方向的导热基本定律求解。代入温度场表达式代入要求解的位置(2)分析导热体内温度分布趋势。2.作用xt10AΦδ平壁导热示意图12t2t例2：已知某平壁，侧面面积为A，厚度为δ，两个侧面的温度分别为t1,t2，假设t1>t2，平壁的导热系数为常数，试确定平壁内的温度分布情况。解：根据已知条件，画出示意图，并建立坐标系。四.导热系数λ导热系数是反应材料导热能力的物性参数，它与物质结构和状态相关，例如物质的种类、材料成分、温度、湿度、压力、密度等

4、，与物质几何形状无关。在0℃条件下:在常温（20℃）条件下练习2.一块可看作大平壁的物体，其厚度为300mm，其内部的温度分布为：（℃）。式中x的单位为m，平壁材料的导热系数为0.5W/(mK)。计算通过平壁两侧的热流密度。1.写出导热基本定律的数学表达式，并说明各个符号的物理意义。3.下列材料在常温常压下，导热系数最大的是。A.干木材B.黄铜C.空气D.棉花4.已知某平壁，侧面面积为A，厚度为δ，两个侧面的温度分别为t1,t2，假设t1>t2，平壁的导热系数随温度升高而增大，试画出平壁内定性的温度分布情况。练习