第一章热传导基础.ppt

* * §1-6 齐次问题与非齐次问题 0＜x＜a，0yb，τ＞0 x＝0 x=a τ＞0 y = 0 y＝b τ＞0 0≤x≤a，0≤x≤b，τ＝ 0 §1-6 齐次问题与非齐次问题 在区域R内，τ 0 在边界Si处，τ 0 在区域R内，τ= 0 §1-6 齐次问题与非齐次问题 0＜x＜a，0yb，τ＞0 x＝0 x=a τ＞0 y = 0 y＝b τ＞0 0≤x≤a，0≤x≤b，τ＝ 0 §1-7 求解方法 分离变量法 拉普拉斯变换法 近似分析法 数值法 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 高等传热学（54学时） 导热—18学时 -—卢 玫 对流—18学时 -—卢 玫 辐射—18学时 -—崔国民 参考书 导热—热传导(张洪济) 对流—对流换热(任泽霈) 辐射— 联系方式 动力一馆315室 第一章 热传导基础 §1-1 基本概念 温度场，等温线（面）、温度梯度 傅立叶定律—假设热量传播速度为无穷大 有限热传播速度下的傅立叶定律 非傅立叶项 a—材料的热扩散率(m2/s) —热传播速度 （m/s) τ0—松弛时间（数量级与分子两次碰撞时间间隔相当） §1-2 热传导微分方程 能量守衡定律 傅立叶定律 A dA V dV n qV q 控制容积的热平衡示意图 q §1-2 热传导微分方程 A dA V dV n qV q 控制容积的热平衡示意图 q 导入控制容积的热流量 + 控制容积内的内热源生成热量 = 控制容积内物质的储存能增量 热力学第一定律的文字表达式为 : §1-2 热传导微分方程 导入控制容积的热流量 = A dA V dV n qV q 控制容积的热平衡示意图 q §1-2 热传导微分方程 控制容积内内热源的生成的热量= A dA V dV n qV q 控制容积的热平衡示意图 q §1-2 热传导微分方程 控制容积内储存能的增量 = A dA V dV n qV q 控制容积的热平衡示意图 q §1-2 热传导微分方程 应用散度定理 体积V取得非常小时，可把积分号去掉 §1-2 热传导微分方程  各向异性导热材料：第一，各向异性材料的导热系数沿各个方向是不同的；第二，各向异性材料在某一方向上的热流密度分量不仅与该方向上的温度梯度有关，而且还与其垂直方向上的温度梯度有关。 各向异性导热材料：矩阵形式 §1-3 不同正交坐标系中的热传导微分方程 du1 du2 du3 dS u1 u2 u3 x z y o 广义正交坐标系的微分长度dS du1 du2 du3 dS u1 u2 u3 x z y o 广义正交坐标系的微分长度dS 设u1、u2、u3为u1、u2、u3方向上的单位向量 i =1，2，3 du1 du2 du3 dS u1 u2 u3 x z y o 广义正交坐标系的微分长度dS du1 du2 du3 dS u1 u2 u3 x z y o 广义正交坐标系的微分长度dS 温度梯度： 热流密度： 散度： 拉普拉斯算子： 正交坐标系中的热传导微分方程 圆柱坐标系 y z x z曲线 φ曲线 r曲线 φ r z o 图1-1-3 圆柱坐标系 令u1 = r，u2 = φ，u3 = z 球坐标系 令u1 = r，u2 = θ，u3 = y z x θ曲线 φ曲线 r曲线 r θ o 球坐标系 §1-4 导热过程的热力学分析 A dA V dV n sg sg 控制容积的熵平衡示意图 导入控制容积的熵流量 + 控制容积内的熵产量 = 控制容积内物质的熵增量 热力学第二定律的熵平衡文字表达式为 : §1-4 导热过程的热力学分析 A dA V dV n sg sg 控制容积的熵平衡示意图 导入控制容积的熵流量 = §1-4 导热过程的热力学分析 A dA V dV n sg sg 控制容积的熵平衡示意图 控制容积内的熵产量 = §1-4 导热过程的热力学分析 A dA V dV n sg sg 控制容积的熵平衡示意图 控制容积内物质的熵增量 = 应用散度定理 体积V取得非常小时，可把积分号去掉 能量方程： 熵方程： §1-5 导热问题的单值性定解条件 几何条件——说