传热学第四版第3章.ppt

3-4半无限大物体的非稳态导热 导热量计算式（第一类边界条件时） 半无限大物体非稳态导热的热流密度为 表面热流密度为 3-4半无限大物体的非稳态导热 导热量计算式（第一类边界条件时） [0，τ]时间间隔内，流过面积A的总热量为 吸热系数在[0，τ]时间间隔内交换的总热量正比于 及时间的平方根， 称为吸热系数 3-4半无限大物体的非稳态导热 导热量计算式（第二类边界条件时） 半无限大物体非稳态导热的热流密度为 [0，τ]时间间隔内，流过面积A的总热量为 3-4半无限大物体的非稳态导热 导热量计算式（第三类边界条件时） 半无限大物体非稳态导热的热流密度为 [0，τ]时间间隔内，流过面积A的总热量为 3-4半无限大物体的非稳态导热 分析解的讨论（第一类边界条件） 当 在  局部F0数 时，物体中的非稳态导热可以作为无限大物体处理 3-4半无限大物体的非稳态导热 分析解的讨论（第二类边界条件） 对应 时的η值 3-4半无限大物体的非稳态导热 分析解的讨论（第二类边界条件） 当 在  局部F0数 时，物体中的非稳态导热可以作为无限大物体处理 3-4半无限大物体的非稳态导热 分析解的讨论（第三类边界条件） 对应 时的η值 3-4半无限大物体的非稳态导热 分析解的讨论（第三类边界条件） 当 在  局部F0数 时，物体中的非稳态导热可以作为无限大物体处理 3-5简单几何形状物体多维非稳态导热的分析解 二维非稳态导热问题求解 无限长方柱问题描述如图所示的几何形状。初始温度为t0，过程开始被置于温度为t∞的流体中，表面与流体间的表面传热系数为h基于几何和温度场对x,y轴的对称性，取有阴影线部分研究 2δ2 2δ1 o x y 3-5简单几何形状物体多维非稳态导热的分析解 二维非稳态导热问题求解 数学描述 3-5简单几何形状物体多维非稳态导热的分析解 二维非稳态导热问题求解 一维问题的数学描述 3-5简单几何形状物体多维非稳态导热的分析解 二维非稳态导热问题求解 二维问题乘积解 乘积解的证明 3-5简单几何形状物体多维非稳态导热的分析解 短方柱二维导热 短圆柱二维导热 3-5简单几何形状物体多维非稳态导热的分析解 短方柱三维导热 3-5简单几何形状物体多维非稳态导热的分析解 导热量的计算 在3.3节中已给出了简单几何状物体，非稳态导热过程从初始时刻到时刻τ的导热量，并给出了计算该热量占非稳态导热过程总导热量的百分数。朗司顿（Langston）已证明，对于多维非稳态导热，导热量百分数可以通过类似乘积解法的模式得出 设 、 、 分别是构成一个二维与三维非稳态导热物体的一维几何体的导热百分数 3-5简单几何形状物体多维非稳态导热的分析解 导热量的计算 二维问题导热百分数 三维问题导热百分数 第三章 非稳态导热思考题、习题 复习题：8 习题 多维非稳态导热：3-54 半无限大物体：3-48 综合分析：3-62 * 思考题、习题 复习题：1、2 习题： 基本概念：3-4 集总参数法：3-6 3-3典型一维非稳态导热的分析解 三种几何形状物体的温度场分析解 平板的分析解 问题描述有一块厚为2δ的无限大平板，初始温度为t0。在初始瞬间将它置于温度为t∞的流体中，设t∞t0，流体与板面间的表面传热系数h为常数。平板两边对称受热，板内温度分布对称于中心截面 δ h,t∞ -δ x o h,t∞ 3-3典型一维非稳态导热的分析解 三种几何形状物体的温度场分析解 平板的分析解 问题的数学描述 3-3典型一维非稳态导热的分析解 三种几何形状物体的温度场分析解 平板的分析解 分离变量解法 3-3典型一维非稳态导热的分析解 三种几何形状物体的温度场分析解 平板的分析解 用特征数表示的一般解 3-3典型一维非稳态导热的分析解 三种几何形状物体的温度场分析解 圆柱体的分析解 圆柱体的计算式 3-3典型一维非稳态导热的分析解 三种几何形状物体的温度场分析解 球体的非稳态导热分析解 球体的计算式 3-3典型一维非稳