文档介绍：第三章非稳态导热
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第三章非稳态导热
§3-1 非稳态导热的基本概念
1 非稳态导热的定义.
2 非稳态导热的分类周期性非稳态导热
(定义及特点)
瞬态非稳态导热
(定义及特点)
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第三章非稳态导热
着重讨论瞬态非稳态导热
3 温度分布:
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第三章非稳态导热
4 两个不同的阶段
非正规状况阶段
(不规则情况阶段)
正规状况阶段
(正常情况阶段)
温度分布主要取决于边界条件及物性
温度分布主要受初始温度分布控制
非正规状况阶段(起始阶段)、正规状况阶段、新的稳态
导热过程的三个阶段
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第三章非稳态导热
5 热量变化
Φ1--板左侧导入的热流量
Φ2--板右侧导出的热流量
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第三章非稳态导热
6 学习非稳态导热的目的:
(1) 温度分布和热流量分布随时间和空间的变化规律
(2) 非稳态导热的导热微分方程式:
(3) 求解方法:
分析解法、近似分析法、数值解法
分析解法: 分离变量法、积分变换、拉普拉斯变换
近似分析法: 集总参数法、积分法
数值解法: 有限差分法、蒙特卡洛法、有限元法、
分子动力学模拟
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7 毕渥数
本章以第三类边界条件为重点。
(1) 问题的分析
如图所示,存在两个换热环节:
tf
h
tf
h
x
t


0

tf
h
x
t

0
a 流体与物体表面的对流换热环节

b 物体内部的导热
(2) 毕渥数的定义:
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无量纲数
当时, ,因此,可以忽略对流换热热阻
当时, ,因此,可以忽略导热热阻
?
?
(3) Bi数对温度分布的影响
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第三章非稳态导热
Bi 准则对温度分布的影响
Bi 准则对无限大平壁温度分布的影响
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(4) 无量纲数的简要介绍
基本思想:当所研究的问题非常复杂,涉及到的参数很多,为了减少问题所涉及的参数,于是人们将这样一些参数组合起来,使之能表征一类物理现象,或物理过程的主要特征,并且没有量纲。
因此,这样的无量纲数又被称为特征数,或者准则数,比如,毕渥数又称毕渥准则。以后会陆续遇到许多类似的准则数。特征数涉及到的几何尺度称为特征长度,一般用符号 l 表示。
对于一个特征数,应该掌握其定义式+物理意义,以及定义式中各个参数的意义。
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