2 传热学2-导热1-动力工程.pptVIP免费

第二章导热基本定律及稳态导热FoundationofHeatConduction&SteadyHeatConduction本讲要点掌握传热学中的专业术语温度场、温度梯度、等温线(面)掌握导热机理和导热系数的主要影响因素气体、固体(纯金属、合金、非金属、保温材料)掌握傅里叶定律的一般表达式了解导热微分方程的推导思路、基本形式微元控制体，能量平衡分析理解单值性条件尤其是边界条件初步掌握热扩散系数的概念和物理意义2-1导热的基本概念及傅里叶定律一、温度场某时刻空间所有各点温度分布的总称温度场是时间和空间的函数：),,,(zyxfT稳态导热0稳态温度场：T非稳态导热非0稳态温度场：T一维温度场：),(xT一维导热二维温度场：),,(yxT二维导热特例：一维稳态导热)(xfT二、等温面与等温线等温面：同一时刻、温度场中所有温度相同的点连接起来所构成的面等温线：用一个平面与各等温面相交，在这个平面上得到一个等温线簇(1)温度不同的等温面或等温线彼此不能相交等温面与等温线的特点：(2)在连续的温度场中，等温面或等温线不会中断，它们或者是物体中完全封闭的曲面（曲线），或者就终止与物体的边界上物体的温度场通常用等温面或等温线表示(3)等温面上没有温差，不会有热传递三、温度梯度sTnT不同的等温面之间，有温差，有导热思考：A点所在的等温线温度为T，与之相邻的一个等温线温度为T+T，问A点的温度变化率为多少？温度变化率的大小与方向有关TTTTTgradTqA温度梯度：沿等温面法线方向上的温度增量与法向距离比值的极限，gradT直角坐标系：nnTnnTTn0limgradkzTjyTixTTgrad注：温度梯度是向量；正向朝着温度增加的方向★温度降度：-gradTTTTTTgradTqA四、热流密度矢量热流密度：单位时间、单位面积上所传递的热量；直角坐标系中：热流密度矢量：等温面上某点，以通过该点处最大热流密度的方向为方向、数值上正好等于沿该方向的热流密度不同方向上的热流密度的大小不同2mWqqkqjqiqqzyxqqcosqq五、傅里叶定律1822年，法国数学家傅里叶（Fourier）在实验研究基础上，发现导热基本规律——傅里叶定律导热基本定律：垂直导过等温面的热流密度，正比于该处的温度梯度，方向与温度梯度相反]mW[grad-2Tq:热导率（导热系数）C)(mW“-”：表征热流方向沿着温度降度方向，与温度梯度方向相反。满足热力学第二定律。直角坐标系中：kzTjyTixTkqjqiqq...