传热学3非稳态导热
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11-2 传热学第三章-导热四学时-3非稳态导热

度,最终达到热平衡。
物体的温度随时间的推移逐渐趋近于恒定的值。
下面用实例介绍这两类非稳态导热的特点。
§3-1 非稳态导热的基本概念
(1)周期性非稳态导热过程简介
室内墙 面温度
墙内各 处温度 最高值
★ 夏季室外空气温度以一天 24小时为周期变化;
★ 室外墙面温度也以24小时为 周期变化,但比室外空气温 度变化滞后一个相位、振幅 有所减小;
(
t n
)w
h(tw
t
f
)
★ 解的唯一性定理:
本章所介绍的各种分析法都被认为是满足特定问题的唯一解。
§3-1 非稳态导热的基本概念
5.第三类边界条件下Bi数对平板中温度分布的影响
在第三类边界条件下,确定非稳态导热物体中的温度变化特征 与边界条件参数的关系。
t
已知:平板厚2δ、平板导热系数λ、
初温t0,将其突然置于温度为
第三章 非稳态导热
2
§3-1 非稳态导热的基本概念
2.非稳态导热的分类及其特点
非稳态导热分为周期性和非周期性(瞬态导热)两大类。
周期性非稳态导热:物体温度按一定的周期发生变化;
非周期性非稳态导热(非稳态 稳态):
物体的温度随时间不断地升高(加热过程)或降低(冷却过 程);在经历相当长时间后,物体温度逐渐趋近于周围介质温
(3)求解方法:分析解法、近似分析法、数值解法。
分析解法: 分离变量法、积分变换、拉普拉斯变换; 近似分析法: 集中参数法、积分法; 数值解法: 有限差分法、蒙特卡洛法、有限元法、
分子动力学模拟。
§3-1 非稳态导热的基本概念
4.导热微分方程解的唯一性定律
非稳态导热问题的求解实质:在规定的初始条件及边界条 件下求解导热微分方程式。
物体的温度随时间的推移逐渐趋近于恒定的值。
下面用实例介绍这两类非稳态导热的特点。
§3-1 非稳态导热的基本概念
(1)周期性非稳态导热过程简介
室内墙 面温度
墙内各 处温度 最高值
★ 夏季室外空气温度以一天 24小时为周期变化;
★ 室外墙面温度也以24小时为 周期变化,但比室外空气温 度变化滞后一个相位、振幅 有所减小;
(
t n
)w
h(tw
t
f
)
★ 解的唯一性定理:
本章所介绍的各种分析法都被认为是满足特定问题的唯一解。
§3-1 非稳态导热的基本概念
5.第三类边界条件下Bi数对平板中温度分布的影响
在第三类边界条件下,确定非稳态导热物体中的温度变化特征 与边界条件参数的关系。
t
已知:平板厚2δ、平板导热系数λ、
初温t0,将其突然置于温度为
第三章 非稳态导热
2
§3-1 非稳态导热的基本概念
2.非稳态导热的分类及其特点
非稳态导热分为周期性和非周期性(瞬态导热)两大类。
周期性非稳态导热:物体温度按一定的周期发生变化;
非周期性非稳态导热(非稳态 稳态):
物体的温度随时间不断地升高(加热过程)或降低(冷却过 程);在经历相当长时间后,物体温度逐渐趋近于周围介质温
(3)求解方法:分析解法、近似分析法、数值解法。
分析解法: 分离变量法、积分变换、拉普拉斯变换; 近似分析法: 集中参数法、积分法; 数值解法: 有限差分法、蒙特卡洛法、有限元法、
分子动力学模拟。
§3-1 非稳态导热的基本概念
4.导热微分方程解的唯一性定律
非稳态导热问题的求解实质:在规定的初始条件及边界条 件下求解导热微分方程式。
传热学-3 非稳态导热

e Vc eBiV FoV
0
方程中指数的单位:
物体中的 温度呈指 数分布
hA
W m2K
m
2
w1
Vc
kg m3
[
m3
]
J kgK
J
s
3-2 集 总 参 数 法
即与
1 的量纲相同,当
Vc
时,则
hA
hA
1 Vc
此时,
e1 36.8%
0
上式表明:当传热时间等于 Vc 时,物体的过余温
3-1 概 述
t1
H
G
F
t0
A
温度场的特征(三个阶段):
E B CD
1) 不规则情况阶段:温度变化从边界面逐渐地深入
到物体内,温度分布受初始温度分布的影响很大。
2)正常情况阶段(正规状况阶段):初始温度分布
影响消失,物体内各处温度随时间的变化率具有一
定的规律。温度分布主要取决于边界条件及物性。
3)建立新的稳态阶段:温度分布不再随时间变化。
第三章 非稳态导热
1 重点内容: ① 非稳态导热的基本概念及特点; ② 集总参数法的基本原理及应用; ③ 一维及二维非稳态导热问题。
2 掌握内容: ① 确定瞬时温度场的方法; ② 确定在一时间间隔内物体所传导热量的计算方法。
3 了解内容:无限大物体非稳态导热的基本特点。
3-1 概 述
非稳态导热 :导热体的温度场随时间而变化。
通常,当毕渥数 Bi<0.1 时,采用集总参数法求解温 度影响误差不大。
3-2 集 总 参 数 法
集总参数法的特点: 1)是一种理想化模型; 2)物体内热阻忽略不计; 3)物体内温度梯度忽略不计,认为整个物体具有 相同的温度; 4)通过表面传递的热量立即使整个物体的温度同 时发生变化 5)把一个有分布热容的物体看成一个集中热容的 物体。
0
方程中指数的单位:
物体中的 温度呈指 数分布
hA
W m2K
m
2
w1
Vc
kg m3
[
m3
]
J kgK
J
s
3-2 集 总 参 数 法
即与
1 的量纲相同,当
Vc
时,则
hA
hA
1 Vc
此时,
e1 36.8%
0
上式表明:当传热时间等于 Vc 时,物体的过余温
3-1 概 述
t1
H
G
F
t0
A
温度场的特征(三个阶段):
E B CD
1) 不规则情况阶段:温度变化从边界面逐渐地深入
到物体内,温度分布受初始温度分布的影响很大。
2)正常情况阶段(正规状况阶段):初始温度分布
影响消失,物体内各处温度随时间的变化率具有一
定的规律。温度分布主要取决于边界条件及物性。
3)建立新的稳态阶段:温度分布不再随时间变化。
第三章 非稳态导热
1 重点内容: ① 非稳态导热的基本概念及特点; ② 集总参数法的基本原理及应用; ③ 一维及二维非稳态导热问题。
2 掌握内容: ① 确定瞬时温度场的方法; ② 确定在一时间间隔内物体所传导热量的计算方法。
3 了解内容:无限大物体非稳态导热的基本特点。
3-1 概 述
非稳态导热 :导热体的温度场随时间而变化。
通常,当毕渥数 Bi<0.1 时,采用集总参数法求解温 度影响误差不大。
3-2 集 总 参 数 法
集总参数法的特点: 1)是一种理想化模型; 2)物体内热阻忽略不计; 3)物体内温度梯度忽略不计,认为整个物体具有 相同的温度; 4)通过表面传递的热量立即使整个物体的温度同 时发生变化 5)把一个有分布热容的物体看成一个集中热容的 物体。
传热学第三章-非稳态导热-1

的温度。
t0
t0
t 2
1/h<</
t0
t
t
2
2
/<<1/h
1/h~/
把导热热阻与换热热阻相比可得到一个无因次的数,
称之为毕奥数,即
Bi / h
1/ h
那 么 , 上 述 三 种 情 况 则 分 别 对 应 着 Bi<<1 、 Bi1 和
Bi>>1。
毕奥数是导热分析中的一个重要的无因次准则,它表 征了给定导热系统内的导热热阻与其和环境之间的换 热热阻的对比关系。
这也是正常的第三类边界条件
(b) (c) t t∞
曲线(c)表示平板外环境的换热
热阻 1/ h 远小于平板内的导热 热阻 / , 即 1/ h /
(a)
x
0
x
从曲线上看,物体内部温度变化比较大,而环境与物体
边界几乎无温差,此时可用认为 tw t 。那么,
边界条件就变成了第一类边界条件,即给定物体边界上
(3)表面换热Biblioteka 数很小。3-2-2 温度分布
一个集总参数系统,其体积为V、表面积为A、密度为、 比热为c以及初始温度为t0,突然放入温度为t、换热系 数为h的环境中。
根据能量守恒要求,单位时间物体热力学能的变化量应
该等于物体表面与流体之间的对流换热量
Vc dt d
hA(t
t)
A
引入过余温度: t t
3-1-1 温度分布
一平壁初始温度为t0 ,令其左侧表面的温度突然升 高到t1,右侧与温度为 t0 的空气接触。
首先,物体紧挨高温表面的部分温度上升很快,经 过一定时间后内部区域温度依次变化,最终整体温度分 布保持恒定,当为常数时,最终温度分布为直线。
t0
t0
t 2
1/h<</
t0
t
t
2
2
/<<1/h
1/h~/
把导热热阻与换热热阻相比可得到一个无因次的数,
称之为毕奥数,即
Bi / h
1/ h
那 么 , 上 述 三 种 情 况 则 分 别 对 应 着 Bi<<1 、 Bi1 和
Bi>>1。
毕奥数是导热分析中的一个重要的无因次准则,它表 征了给定导热系统内的导热热阻与其和环境之间的换 热热阻的对比关系。
这也是正常的第三类边界条件
(b) (c) t t∞
曲线(c)表示平板外环境的换热
热阻 1/ h 远小于平板内的导热 热阻 / , 即 1/ h /
(a)
x
0
x
从曲线上看,物体内部温度变化比较大,而环境与物体
边界几乎无温差,此时可用认为 tw t 。那么,
边界条件就变成了第一类边界条件,即给定物体边界上
(3)表面换热Biblioteka 数很小。3-2-2 温度分布
一个集总参数系统,其体积为V、表面积为A、密度为、 比热为c以及初始温度为t0,突然放入温度为t、换热系 数为h的环境中。
根据能量守恒要求,单位时间物体热力学能的变化量应
该等于物体表面与流体之间的对流换热量
Vc dt d
hA(t
t)
A
引入过余温度: t t
3-1-1 温度分布
一平壁初始温度为t0 ,令其左侧表面的温度突然升 高到t1,右侧与温度为 t0 的空气接触。
首先,物体紧挨高温表面的部分温度上升很快,经 过一定时间后内部区域温度依次变化,最终整体温度分 布保持恒定,当为常数时,最终温度分布为直线。
传热学3-非稳态导热

第三阶段 建立新的稳态阶段, 理论上需要无限长
t
H
1
时间
物体各处的温度达
t
0
G
F A B E C D
到新的稳态
两类非稳态导热的区别:瞬态导热存在着有区别的 三个不同阶段,而周期性导热不存在。
5 热量变化
Φ 1--板左侧导入的热流量 Φ 2--板右侧导出的热流量
各阶段热流量的特征: 不规则情况阶段段:Φ1急剧减小,Φ2保持不变;
物体的温度随时间的推移逐渐趋近于恒定的值
着重讨论瞬态非稳态导热。
非稳态导热过程中在热量传递方向上不
同位臵处的导热量是不同的;
不同位臵间导热量的差别用于(或来自)
该两个位臵间内能随时间的变化,这是 区别与稳态导热的一个特点。
对非稳态导热一般不能用热阻的方法来
作问题的定量分析。
3 温度分布
h Bi 1h
(3) / 与 1/ h 的数值比较接近
平板中不同时刻的温度分布
介于上述两种极端情况之间。 两个热阻的相对大小对于物体
中非稳态导热的温度场的变化 具有重要影响。 引入表征这两个热阻比值的无 量纲数毕渥数。 Bi h
1h
近似分析法
a
L2
exp Bi Fo 0
0
exp Bi Fo 0
Bi Fo
应用集总参数法时,物体过余温度随时间的变化 关系是一条负自然指数曲线,或者无因次温度的 对数与时间的关系是一条负斜率直线
3.2.2 导热量计算式、时间常数与傅立叶数
1、导热量计算
hA Vc 0
Q Φ ( )d (t0 t ) hAe
03传热学第三章非稳态热传导

cV
dt
d
cV (t0
t )(
hA
cV
)
exp(
hA
cV
)
hA0
exp(
hA
cV
)
※0~ 时间内传给流体的总热量:
Q 0 d
0
h
A
0
e
xp(
hA
cV
)d
2021/1/14
0 cV
1
exp
hA
cV
15
(2) 时间常数
令
c
cV
hA
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
e c
0
※当 时
0 0
即t t
※当
时
c
与几何参数、物理性 质、换热条件有关
(, ) m ( )
cos(1)
f
( Bi , )
则平板中任意点过余温度比 m 0 m 0
2021/1/14
31
相当于第一 类边界条件
2021/1/14
32
2021/1/14
任意时刻平板 内温度均匀
33
书中的诺谟图仅适用一维平板第一类边界条件下的加热及冷却
过程以及具有恒温介质的第三类边界条件,并且Fo>0.2
Q0
cV (t0 t )
0
τ时刻的平均 过余温度
当Fo>0.2时,正规状况阶段温度场与导热量的计算式可统一表示为:
( , 0
)
A exp(
12 Fo)
f
( 1 )
Q Q0
1
A exp(12Fo)B
其中,A、B、f(μ1η)的表达示见表3-1。
2021/1/14
30
传热学 第三章 非稳态导热

解:首先需要求出平壁 的热扩散率
a
0.185
0.65 106 m 2 / s
c 1500 0.839 1000
Fo
a 2
0.65 106 6 3600 0.25 2
0.22
非稳态导热的导热微分方程式:
c t ( t ) ( t ) ( t ) x x y y z z
求解方法: 分析解法、近似分析法、数值解法
分析解法:分离变量法、积分变换、拉普拉斯变换 近似分析法:集总参数法、积分法、瑞利-里兹法 数值解法:有限差分法、蒙特卡洛法、有限元法、 分子动力学模拟
非稳态导热正规状况阶段
x,
0
1
2 sin 1 sin 1 cos 1
cos
1
x
e 12 Fo
Bi h
平壁中心x=0时
m
2 sin 1
a Fo 2
e 12Fo f Bi, Fo
0 1 sin 1 cos 1
m
0 m 0
cos
1
x
f
Bi, x
只取决于毕渥数与几何位置,与时间无关----特点3
传热学
第3章 非稳态导热 Transient/Unsteady Conduction
概述
自然界和工程上许多导热过程为非稳态,t = f()
例如:冶金、热处理与热加工:工件被加热或冷却
锅炉、内燃机等装置起动、停机、变工况 自然环境温度 供暖或停暖过程中墙内与室内空气温度
非稳态导热:周期性和非周期性(瞬态导热)
假设:厚度为2,导热系数、热扩散率为常数,无
内热源,初始温度与两侧流体相同,为t0。两侧流体温 度突然降低为tf,并保持不变,平壁表面与流体间对流 换热表面传热系数h为常数。
传热学第三章

θ (x,τ ) = θ (x,τ ) ⋅ θm (τ ) ;
θ (x,τ ) = f (Bi,
x )
θ0
θm (τ ) θ0
θm (τ )
δ
传热学 Heat Transfer
3-4 二维及三维非稳态导热的求解
在二维和三维非稳态导热问题中,几种典型几何 形状物体的非稳态导热问题可以利用一维非稳态导 热分析解的组合求得。无限长方柱体、短圆柱体及 短方柱体就是这类典型几何形状的例子。
华北电力大学
∂θ ∂τ
=
a
∂ 2θ ∂x 2
τ = 0,θ = θ0
x = 0,τ > 0,θ = 0
x → ∞,τ > 0,θ = θ0
刘彦丰
传热学 Heat Transfer
三、解的结果
Θ
=
θ θ0
=
t − tw t0 − tw
=
erf
(
式中:
η=
2
x aτ
x 4aτ
)
=
erf
(η
)
erf (η) 称为误差函数 ,查图 3-12和附录17计算。
华北电力大学
刘彦丰
华北电力大学
刘彦丰
传热学 Heat Transfer
矩形截面的无限长方柱体是由两个无限大平壁 垂直相交而成;短圆柱是由一个无限长圆柱和一个 无限大平壁垂直相交而成 ;短方柱体(或称垂直六 面体)是由三个无限大平壁垂直相交而成;
华北电力大学
刘彦丰
传热学 Heat Transfer
对于无限长方柱体
Fo
=
aτ l2
称为傅立叶数
FoV
=
aτ (V / A)2
传热学第三章 非稳态导热

Bi hl ≤0.1
时、物体中最大与最小的过余温度之差小于5%,对于一 般工程计算,此时已经足然特确地可以认为整个物体温度 均匀。按照这样要求,由于l=V/A对圆柱有球分别是半轻 的1/2与1/3、因而如果以l作为Bi数的特征长度,则该Bi数 对平板、国柱与球应该分别小于0.1、0.05和0. 033。
方程中指数的量纲:
hA
W m2K
m2
w1
Vc
kg m3
Jkg K
[
m3
]
J
s
第三章 非稳态导热
9
即与 1 的量纲相同,当 Vc 时,则
hA
hA
1 Vc
此时,
e1 36.8%
0
称
Vc
hA
为时间常数,用 c 表示。
第三章 非稳态导热
10
如果导热体的热容量( Vc )小、换热条件好(h大),
有一直径为 5cm 的钢球,初始温度为 450 ℃,将其突然置 于温度为 30 ℃空气中。设钢球表面与周围环境间的总换热 系数为 24w/(m2 . K),试计算钢球冷却到 300 ℃所需的 时间。已知钢球的 c=0.48kJ/(kg·K ) , ρ =7753kg/m3 , λ =33w/(m. K ).
Fo
l2
a
换热时间 边界热扰动扩散到l 2面积上所需的时间
无量纲 热阻
Fo越大,热扰动就能越深入地传播到物体 内部,因而,物体各点地温度就越接近周
围介质的温度。
无量纲 时间
第三章 非稳态导热
12
对于平板、圆柱、球的一维非稳态第三类边界条件条件下 的导热问题,当按特征长度
l= 、厚度为2 的平板,
l=R、圆柱 l=R.球 定义的Bi数满足
时、物体中最大与最小的过余温度之差小于5%,对于一 般工程计算,此时已经足然特确地可以认为整个物体温度 均匀。按照这样要求,由于l=V/A对圆柱有球分别是半轻 的1/2与1/3、因而如果以l作为Bi数的特征长度,则该Bi数 对平板、国柱与球应该分别小于0.1、0.05和0. 033。
方程中指数的量纲:
hA
W m2K
m2
w1
Vc
kg m3
Jkg K
[
m3
]
J
s
第三章 非稳态导热
9
即与 1 的量纲相同,当 Vc 时,则
hA
hA
1 Vc
此时,
e1 36.8%
0
称
Vc
hA
为时间常数,用 c 表示。
第三章 非稳态导热
10
如果导热体的热容量( Vc )小、换热条件好(h大),
有一直径为 5cm 的钢球,初始温度为 450 ℃,将其突然置 于温度为 30 ℃空气中。设钢球表面与周围环境间的总换热 系数为 24w/(m2 . K),试计算钢球冷却到 300 ℃所需的 时间。已知钢球的 c=0.48kJ/(kg·K ) , ρ =7753kg/m3 , λ =33w/(m. K ).
Fo
l2
a
换热时间 边界热扰动扩散到l 2面积上所需的时间
无量纲 热阻
Fo越大,热扰动就能越深入地传播到物体 内部,因而,物体各点地温度就越接近周
围介质的温度。
无量纲 时间
第三章 非稳态导热
12
对于平板、圆柱、球的一维非稳态第三类边界条件条件下 的导热问题,当按特征长度
l= 、厚度为2 的平板,
l=R、圆柱 l=R.球 定义的Bi数满足
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h Bi 1h
(1) 1/ h /
表面对流换热热阻几乎 可以忽略,因而过程一开 始平板的表面温度就被冷 却到t∞ 随着时间的推移,整体 地下降,逐渐趋近于一致
1/ h
t
Bi
1 h
(2) / 1/ h
平板内部导热热阻 / 几乎可以忽略,因而任一 时刻平板中各点的温度接 近均匀, 随着时间的推移,整体 地下降,逐渐趋近于t∞
(2) 非稳态导热的导热微分方程式:
t z z
qv t 2 a t+ c
(3) 求解方法:
分析解法、近似分析法、数值解法 分析解法:分离变量法、积分变换、拉
t ( x, y, z,0) f ( x, y, z)
简单特例 f(x,y,z)=t0
边界条件:着重讨论第三类边界条件
t ( ) w h(tw t f ) n
学习非稳态导热的目的:
(1) 温度分布和热流量分布随时间和空间的变 化规律
t f ( x, y, z, ) ;
Φ f( )
正常情况阶段: Φ1逐渐减小,Φ2逐渐增大。
非稳态导热问题的求解实质
在规定的初始条件及边界条件下求解导热微分方
程式,是本章主要任务。 三个不同坐标系下导热微分方程式,用矢量形 式统一表示为:
t 2 c t+qv
温度的拉普拉斯算子
qv t 2 a t+ c
初始条件的一般形式
第三类边界条件下Bi数对平板中温度分布的影响
t ( ) w h(tw t f ) n
在第三类边界条件下,确定非稳态导热物体中 的温度变化特征与边界条件参数的关系。 已知:平板厚2、初温t0、表面传热系数h、平板导 热系数,将其突然置于温度为t∞的流体中冷却。
平板中温度场的变化会出现以下三种情形:
1、重点内容: ① 非稳态导热的基本概念及特点; ② 集总参数法的基本原理及应用; ③ 一维非稳态导热问题。 2 、掌握内容: ① 确定瞬时温度场的方法; ② 确定在一时间间隔内物体传导热量计算
方法。
3.1 非稳态导热的基本概念
1定义 物体的温度随时间而变化的导热过程为非稳态导热。
自然界和工程上许多导热过程为非稳态,t= f()
冶金、热处理与热加工中工件被加热或冷却;
锅炉、内燃机等装置起动、停机、变工况;
自然环境温度;
供暖或停暖过程中墙内与室内空气温度。
2
非稳态导热的分类
周期性非稳态导热:物体的温度随时间而作周期 性的变化 非周期性非稳态导热(瞬态导热):物体的温度随 时间不断地升高(加热过程)或降低(冷却过程), 在经历相当长时间后,物体温度逐渐趋近于周围介 质温度,最终达到热平衡。
3.2
零维问题的分析法-集总参数法
定义:忽略物体内部导热热阻、认为物体温度均 匀一致的分析方法。
Bi
h 1h
此时,Bi 0 ,温度分布只与时间有关,
即
t f ( ) ,与空间位置无关。
因此,也称为零维问题。
工程上把Bi﹤0.1作为该情况的判据
集总参数法的简化分析
h 如果物体的导热系数很大, Bi 1h 或几何尺寸很小,
h Bi 1h
(3) / 与 1/ h 的数值比较接近
平板中不同时刻的温度分布
介于上述两种极端情况之间。 两个热阻的相对大小对于物体
中非稳态导热的温度场的变化 具有重要影响。 引入表征这两个热阻比值的无 量纲数毕渥数。 Bi h
1h
近似分析法
必须用无穷级数描述。
第二阶段
正常情况阶段(右侧参与换热 ) 当右侧面参与换热以后,物
体中温度分布不受初始温度的
影响,主要取决于边界条件及 物性,此时非稳态导热过程进 入到正规状况阶段。 环境的热影响已经扩展到整
t
0
t
H
1
G
F A B E C D
个物体内部,即物体(或系统
)不再受到初始温度分布影响 的阶段。可以用初等函数描述
4 几个同的阶段
t
H
1
G
F E C D
t
0
A
B
依据温度变化的特点,可将加热或冷却过程分为 三个阶段。
第一阶段
不规则情况阶段(右侧
面不参与换热 ):温度
分布显现出部分为非稳 t
态导热规律控制区和部 分为初始温度区的混合
H
1
G
F A B E C D
分布,即:在此阶段物 t 体温度分布受初始温度
0
分布的影响较大。
物体的温度随时间的推移逐渐趋近于恒定的值
着重讨论瞬态非稳态导热。
非稳态导热过程中在热量传递方向上不
同位置处的导热量是不同的;
不同位置间导热量的差别用于(或来自)
该两个位置间内能随时间的变化,这是 区别与稳态导热的一个特点。
对非稳态导热一般不能用热阻的方法来
作问题的定量分析。
3 温度分布
或表面换热系数极低, 其导热问题都可能属于这一类型的非稳态导
热问题。
3.2.1
集总参数法温度场的分析解
A
φc
第三阶段 建立新的稳态阶段, 理论上需要无限长
t
H
1
时间
物体各处的温度达
t
0
G
F A B E C D
到新的稳态
两类非稳态导热的区别:瞬态导热存在着有区别的 三个不同阶段,而周期性导热不存在。
5 热量变化
Φ 1--板左侧导入的热流量 Φ 2--板右侧导出的热流量
各阶段热流量的特征: 不规则情况阶段段:Φ1急剧减小,Φ2保持不变;
普拉斯变换
近似分析法:
集总参数法、积分法
数值解法:有限差分法、蒙特卡洛法、有
限元法、分子动力学模拟
无量纲特征数(准则数) -毕渥数
hl lh / 物体内部导热热阻 Bi 1)定义: Bi 1/ h 物体表面换热热阻 1h
V
2)Bi 物理意义: 物体内部单位导热面积上的导 热热阻与单位表面积上的对流换热热阻之比。 Bi的大小反映了物体在非稳态条件下内部温度场 的分布规律。 3)特征数(准则数):表征某一物理现象或过 程特征的无量纲数。 4)特征长度:是指特征数定义式中的几何尺度。