2023/2/191QuickReview：(1)導(dǎo)熱

Fourier定律：

(2)對流換熱

Newton冷卻公式：

(3)熱輻射

Stenfan-Boltzmann定律：2三種傳熱方式及各自的特點和熱流量的計算公式：當(dāng)別人寄賀卡或小禮物給你的時候，要及時回復(fù)感謝信。1傳熱學(xué)的定義和意義2023/2/1923傳熱過程的定義、傳熱過程分析、熱阻的概念和分析方法？熱阻和熱阻分析法傳熱過程換熱量計算強(qiáng)化換熱定性分析復(fù)雜問題簡化2023/2/1934導(dǎo)熱系數(shù)、表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)、傳熱系數(shù)、Stefan-Boltzmann常數(shù)

？穩(wěn)態(tài)傳熱和非穩(wěn)態(tài)傳熱的特點及區(qū)別？

溫度場變化與否？6一維條件下，什么情況下熱流恒定？什么情況下熱流密度恒定？判斷對錯并簡述理由：非穩(wěn)態(tài)時，通過導(dǎo)熱物體的熱流量恒定？穩(wěn)態(tài)時，通過導(dǎo)熱物體的熱流量恒定？穩(wěn)態(tài)時，通過一維無限大平板的熱流密度恒定？2023/2/194第二章導(dǎo)熱基本定律及穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱2-1導(dǎo)熱基本定律2-2導(dǎo)熱問題的數(shù)學(xué)描寫2-3典型一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的分析解（重點）2-4通過肋片的導(dǎo)熱2-5具有內(nèi)熱源的一維導(dǎo)熱問題2-6多維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的求解2023/2/1952導(dǎo)熱基本定律——FourierLaw對于一維情況，對于三維直角坐標(biāo)系情況，有通用形式的FourierLaw圖2-2溫度梯度2023/2/196§2-1導(dǎo)熱基本定律（續(xù)）(1)物理意義：熱導(dǎo)率的數(shù)值就是物體中單位溫度梯度、單位時間、通過單位面積的導(dǎo)熱量。熱導(dǎo)率的數(shù)值表征物質(zhì)導(dǎo)熱能力大小，由實驗測定。(2)影響因素：物質(zhì)的種類、材料成分、溫度、濕度、壓力、密度等3導(dǎo)熱系數(shù)(熱導(dǎo)率)2023/2/197A氣體的導(dǎo)熱系數(shù)特點：(a)氣體的導(dǎo)熱系數(shù)基本不隨壓力的改變而變化

(b)隨溫度的升高而增大

(c)隨分子質(zhì)量減小而增大B液體的導(dǎo)熱系數(shù)特點：(a)隨壓力的升高而增大

(b)隨溫度的升高而減小2023/2/198特點：純金屬：合金和非金屬：金屬的導(dǎo)熱系數(shù)與溫度的依變關(guān)系參見圖2-7C固體的導(dǎo)熱系數(shù)保溫材料：國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，溫度低于350度時導(dǎo)熱系數(shù)小于0.12W/(mK)的材料（絕熱材料）2023/2/199圖2-7導(dǎo)熱系數(shù)對溫度的依變關(guān)系2023/2/1910§2-2導(dǎo)熱問題的數(shù)學(xué)描寫1導(dǎo)熱微分方程的推導(dǎo)為什么需要導(dǎo)熱微分方程？理論基礎(chǔ)：Fourier定律+能量守恒定律導(dǎo)熱微分方程式下面我們來考察一個矩形微元六面體，如下圖所示。xyzxx+dxdx2023/2/1911假設(shè)：(1)所研究的物體是各向同性的連續(xù)介質(zhì)

(2)導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容和密度均為已知

(3)物體內(nèi)具有內(nèi)熱源；強(qiáng)度[W/m3];內(nèi)熱源均勻分布；2023/2/1912dyyxodx§2-2導(dǎo)熱問題的數(shù)學(xué)描寫（續(xù)）根據(jù)能量守恒定律有：導(dǎo)入微元體的總熱流量in+微元體內(nèi)熱源的生成熱

g=導(dǎo)出微元體的總熱流量

out+微元體熱力學(xué)能的增量

sta導(dǎo)入微元體的總熱流量

in

2023/2/1913§2-2導(dǎo)熱問題的數(shù)學(xué)描寫（續(xù)）b

導(dǎo)出微元體的總熱流量out

采用Taylor級數(shù)展開，并忽略高階項，則有dyyxodx2023/2/1914§2-2導(dǎo)熱問題的數(shù)學(xué)描寫（續(xù)）c

內(nèi)熱源的生成熱

d

熱力學(xué)能的增量

把in、

out、

g、

st

帶入前面的能量守恒方程這就是三維、非穩(wěn)態(tài)、變物性、有內(nèi)熱源的導(dǎo)熱微分方程的一般形式。得：2023/2/1915§2-2導(dǎo)熱問題的數(shù)學(xué)描寫（續(xù)）2幾種特殊情況(1)若物性參數(shù)、c和均為常數(shù)：(2)無內(nèi)熱源、常物性：(3)穩(wěn)態(tài)、常物性：(4)穩(wěn)態(tài)、常物性、無內(nèi)熱源：物理意義？友情提示：非直角坐標(biāo)系下的導(dǎo)熱微分方程式自己看2023/2/1916非穩(wěn)態(tài)項擴(kuò)散項源項是不是有了導(dǎo)熱微分方程式，就可以獲得溫度分布呢？答案是否定的！

定解條件(單值性條件)導(dǎo)熱微分方程+定解條件+求解方法=確定的溫度場定解條件包括四項：幾何、物理、時間、邊界下面詳細(xì)介紹邊界條件！2023/2/1917§2-2導(dǎo)熱問題的數(shù)學(xué)描寫（續(xù)）邊界條件：規(guī)定了物體與外部環(huán)境之間的換熱條件，包括以下三類：a第一類邊界條件:已知任一瞬間導(dǎo)熱體邊界上的溫度值：最簡單的情況為：2023/2/1918b第二類邊界條件:已知任一瞬間導(dǎo)熱體邊界上的熱流密度：§2-2導(dǎo)熱問題的數(shù)學(xué)描寫（續(xù)）對于非穩(wěn)態(tài)：最簡單的情況為：第二類邊界條件相當(dāng)于已知任何時刻物體邊界面法向的溫度梯度值qw特例：絕熱邊界面：2023/2/1919§2-2導(dǎo)熱問題的數(shù)學(xué)描寫（續(xù)）c第三類邊界條件:當(dāng)物體壁面與流體相接觸進(jìn)行對流換熱時，已知任一時刻邊界面周圍流體的溫度和表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)Newton冷卻公式：Fourier定律：tf,hx對于處于大空間內(nèi)物體表面具有熱輻射和對流環(huán)熱邊界條件時：2023/2/1920§2-2導(dǎo)熱問題的數(shù)學(xué)描寫（續(xù)）2幾種特殊情況(1)若物性參數(shù)、c和均為常數(shù)：(2)無內(nèi)熱源、常物性：(3)穩(wěn)態(tài)、常物性：(4)穩(wěn)態(tài)、常物性、無內(nèi)熱源：物理意義？友情提示：非直角坐標(biāo)系下的導(dǎo)熱微分方程式自己看2023/2/1921非穩(wěn)態(tài)項擴(kuò)散項源項是不是有了導(dǎo)熱微分方程式，就可以獲得溫度分布呢？答案是否定的！

定解條件(