精品-优秀PPT课件--传热学 第二章 导热基本定律及稳态热传导.ppt

文档介绍：第二章导热基本定律及稳态热传导
传热学 Heat Transfer
一、温度分布的描述和表示
像重力场、速度场等一样,物体中的温度分布称为温度场。
1、温度场,如:在直角坐标系中
非稳态温度场
稳态温度场
一维温度场
二维温度场
三维温度场
2-1 导热基本定律
传热学 Heat Transfer
2、等温面与等温线
等温线
传热学 Heat Transfer
2、温度梯度
定义:沿等温面法线方向上的温度增量与法向距离比值的极限。温度梯度表示为:
式中, 是等温面法线方向上的单位矢量。
传热学 Heat Transfer
二、导热基本定律(傅立叶定律)
1822年,法国数学家傅里叶(Fourier)在实验研究基础上,发现导热基本规律——傅里叶定律.
法国数学家Fourier: 法国拿破仑时代的高级官员。曾于1798-1801追随拿破仑去埃及。后期致力于传热理论,1807年提交了234页的论文,但直到1822年才出版。
传热学 Heat Transfer
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。
1、导热基本定律的文字表达:
2、导热基本定律的数学表达:
t+Δt
t
t-Δt
传热学 Heat Transfer
3、意义
已知物体内部的温度分布后,则由该定律求得各点的热流密度或热流量。
0
x
例1:已知右图平板中的温度分布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,计算在通过截面处的热流密度为多少?
传热学 Heat Transfer
三、导热系数
1、导热系数的定义
导热系数在数值上等于单位温度梯度作用下单位时间内单位面积的热量。导热系数是物性参数,它与物质结构和状态密切相关,例如物质的种类、材料成分、温度、湿度、压力、密度等,与物质几何形状无关。它反映了物质微观粒子传递热量的特性。
传热学 Heat Transfer
2、导热系数的相对大小和典型数据
在常温(20℃)条件下
传热学 Heat Transfer
3、保温材料<br均温度不高于350℃ W/(m&#183;K)的材料可作为保温材料。
常用的保温材料:
复合硅酸盐制品、硅酸铝制品、硅酸镁(绝热涂料)、岩棉、玻璃棉、聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫等。
应注意的是:以上这些材料的导热系数随温度、含水率、密度而变化的。
传热学 Heat Transfer