文档介绍：1
第三章非稳态导热
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§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)
本课程只讨论瞬态非稳态导热
3
着重讨论瞬态非稳态导热
3 温度分布:
4
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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5 热流量变化
Φ1--板左侧导入的热流量
Φ2--板右侧导出的热流量
热流量分布特点:
a 通过同一截面的热流量随时间变化
b 同一时刻,通过不同截面的热流量不同
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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
7 温度分布特点与边界条件的关系及毕渥数
本章以第三类边界条件为重点。
问题的分析
如右图所示,
存在几个换热环节?
tf
h
tf
h
x
t


0
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(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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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