1、第二篇 热量的传输,传热：由于温度差引起的热量转移过程统称为传热。研究不同的物体间，或同一物体的不同部位间存在温度差时，其间的热量传递的规律。,第八章 传热的基本方程,传热的三种基本方式：导热、对流、辐射。,第一节 基本概念,第二节 热量传输的基本方式和基本定律,第三节 热量传输的微分方程,第四节 初始条件和边界条件,本章内容：,第一节 基本概念 1. 温度场物体温度随空间坐标的分布和随时间而变化的规律。,温度场是连续函数,讨论：,2、等温面,等温线特点：,3、温度梯度,4、热流量与热通量,返回,第二节 热量传输的基本方式和基本定律,是依靠微观粒子的热运动而进行的，使热量从高温区传给低温区。,
2、导热的特点,基本定律：,在直角坐标系中表示为：,=f（种类，结构，密度，成分，温度，湿度，）,傅立叶定律的可以改写为：,单位体积物体的热量梯度。,回顾,牛顿粘性定律,2、对流,3、热辐射,例题,例8-2 13cm厚的玻璃纤维（=0.035W/m）两面的温度差为85，求每小时每单位面积流过的热量。,例8-3 一大垂直表面保持一固定温度100，以自由对流方式散热至温度为40的周围大气中，对流给热系数为0.8W/m2，求单位面积的传热量。,返回,第三节 热量传输的微分方程,一、推导,方法：采用微元体分析法。,现将热力学第一定律形式写为：,首先将问题简化：,对体系中的任意取得的微元体，其热量平衡关系有
3、,等式右边,A,X方向：设通过微元体A面的流体的流速为 Ux，温度为 t，单位时间内从A面对流传入的热量为：,热流量Q=热通量qdA（面积）,热流量= 热量/时间=Cpmt/时间= Cptm/时间,（m/时间）质量流量=质量通量UxdA（面积）,故经过A面以对流的方式带入元体的热量为：,热流量dQ= CptUxdA,（流体的热容Cp （J/g ），密度 （/）,在B面，流体的流速为,流体的温度为,解释,？因是连续介质，速度、温度可以全微分,仅有dx，dy=0，dz=0 （x方向）,B,故经过B面以对流的方式带出元体的热量为：,展开，忽略高阶微量dx2，得,A面-B面=X方向元体的对流热流量收入
4、量：,同理,Z方向元体的对流热流量收入量：,（2）微元体的界面从外界以导热的方式得到的热量：,经B面导出：,A面-B面=X方向元体的导热收入量,同理 Y方向元体的导热收入量：,Z方向元体的导热收入量：,（3）微元体从外界得到的总热量为：,化简：,所 以,由于(不可压缩流体),微元体内能的增量,等式左边,3、左边=右边,故,二、讨论,或,称付立叶克希荷夫导热微分方程,（导温系数）,或,（3）、当对固体导热时,（4）固体一维稳态导热时：,ii=0 直角坐i=1 x=r 柱坐标i=2 x=r 球坐标,三、柱坐标系和球坐标系中的热量传输微分方程,对球坐标系：,返回,第四节 初始条件和边界条件,常见的温度边界条件有： 温度边界条件可分为三类：,本章结束,请同学们自己总结,ByeBye,
