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传热学杨世铭,陶文铨第二章
一、主题/概述
传热学是一门研究热量传递规律的学科,它涉及固体、液体和气体中热量的传递过程。在《传热学》杨世铭、陶文铨第二章中,主要介绍了热传导的基本原理、热传导方程及其解法,以及热传导在工程中的应用。
二、主要内容(分项列出)
1.小
热传导的基本概念
热传导方程
热传导方程的解法
热传导在工程中的应用
2.编号或项目符号:
热传导的基本概念:
1.热传导的定义
2.热传导的机理
3.热传导的类型
热传导方程:
1.线性热传导方程
2.非线性热传导方程
3.热传导方程的边界条件
热传导方程的解法:
1.分离变量法
2.边界层法
3.数值解法
热传导在工程中的应用:
1.热传导在建筑中的应用
2.热传导在电子设备中的应用
3.热传导在能源利用中的应用
3.详细解释:
热传导的基本概念:
热传导是指热量从高温区域向低温区域传递的过程。热传导的机理主要包括分子振动、自由电子运动和空穴运动。热传导的类型有导热、对流和辐射。
热传导方程:
线性热传导方程描述了稳态热传导过程,其形式为:?·(k?T)=0,其中k为热导率,T为温度。非线性热传导方程描述了非稳态热传导过程,其形式为:?T/?t=α?2T+f(T),其中α为热扩散率,f(T)为非线性项。热传导方程的边界条件包括第一类边界条件、第二类边界条件和第三类边界条件。
热传导方程的解法:
分离变量法是将偏微分方程转化为常微分方程的方法,适用于线性热传导方程。边界层法是处理边界层问题的方法,适用于热传导方程在边界层附近的解。数值解法是利用计算机求解偏微分方程的方法,如有限差分法、有限元法和有限体积法。
热传导在工程中的应用:
热传导在建筑中的应用包括墙体保温、屋顶隔热等。在电子设备中,热传导用于散热,如CPU散热器。在能源利用中,热传导用于热交换,如太阳能热水器。
三、摘要或结论
本章介绍了热传导的基本概念、热传导方程及其解法,以及热传导在工程中的应用。通过学习本章内容,读者可以掌握热传导的基本原理和解法,为后续学习热传导在工程中的应用打下基础。
四、问题与反思
①热传导方程的边界条件在实际工程中如何确定?
②如何选择合适的热传导方程解法?
③热传导在工程中的应用有哪些具体案例?
[1]杨世铭,陶文铨.传热学[M].北京:高等教育出版社,2010.
[2]周光召,张景中.传热学[M].北京:科学出版社,2007.
[3]王守仁,李晓光.传热学[M].北京:清华大学出版社,2012.