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16 第四章 热量传递基础4_1.pptx

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本课件对应《过程工程原理》第四章 概述与热传导部分,沿第四章热量传递基础、概述、热传导§主线展开,讲清相关公式的物理含义与工程计算方法,并配合典型例题演算,适合课堂同步复习与考前系统梳理。

第四章热量传递基础讲解页,涵盖热传导4.2.1傅立叶
第四章热量传递基础讲解页,列出本页讲授要点与结论
4.2 热传导§讲解页,§4.24.2.1傅立叶定律
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第1页:第四章热量传递基础

第四章热量传递基础

  • 4.1概述
  • 4.2热传导4.2.1傅立叶定律4.2.2导热微分方程4.2.3一维稳态导热4.2.4非稳态导热幻灯片1目录第四章热量传递基础

第2页:第四章热量传递基础(续)

第四章热量传递基础(续)

§4.1概述

本页内容以板书公式与图示推导为主,详细推导与图表见本页课件图片。

第3页:4.2 热传导§

4.2 热传导§

§4.2热传导§4.2.1傅立叶定律

本页内容以板书公式与图示推导为主,详细推导与图表见本页课件图片。

第4页:4.2 热传导§(续)

4.2 热传导§(续)

负号表示q与温度梯度方向相反称为导热系数,单位为W/mK§4.2热传导§4.2.1傅立叶定律物性之一:与物质种类、热力学状态(T、P)有关物理含义:代表单位温度梯度下的热通量大小,故物质的λ越大,导热性能越好。

一般地,λ导电固体>λ非导电固体,λ液体>λ气体T↑,λ气体↑,λ水↑,其它液体的λ↓。

第5页:4.2 热传导§

4.2 热传导§

§4.2热传导§4.2.2导热微分方程

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第6页:即§4.2.2导热微分方程

即§4.2.2导热微分方程

即§4.2.2导热微分方程

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第7页:若λ为常数

若λ为常数

若λ为常数,则:定解条件:§4.2.2导热微分方程

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第8页:由以上方程和边界条件

由以上方程和边界条件

由以上方程和边界条件、初始条件可数值求解温度场。但是,下面我们将重新从热量衡算出发求解一维导热问题。

*§4.2.3一维稳态导热

第9页:无限大单层平壁一维稳态导热

无限大单层平壁一维稳态导热

一、无限大单层平壁一维稳态导热(无内热源)-------可见温度分布为直线若λ为常数,则:*§4.2.3一维稳态导热-----薄壳衡算法

第10页:无限大多层平壁一维稳态导热

无限大多层平壁一维稳态导热

二、无限大多层平壁一维稳态导热(无内热源)*§4.2.3一维稳态导热-----薄壳衡算法

第11页:无限大多层平壁一维稳态导热(续)

无限大多层平壁一维稳态导热(续)

思考1:若上述平壁的右侧与环境进行对流传热,设环境温度为t0、对流传热系数为α,则传热量表达式如何?

*§4.2.3一维稳态导热-----薄壳衡算法

第12页:无限长单层圆筒壁一维稳态导热

无限长单层圆筒壁一维稳态导热

三、无限长单层圆筒壁一维稳态导热(无内热源)若λ为常数,则:--------可见温度分布为对数关系*§4.2.3一维稳态导热-----薄壳衡算法

第13页:*§4.2.3一维稳态导热

*§4.2.3一维稳态导热

*§4.2.3一维稳态导热-----薄壳衡算法

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第14页:对数平均、算术平均、几何平均的比较

对数平均、算术平均、几何平均的比较

对数平均、算术平均、几何平均的比较:绿线----对数平均黄线----几何平均红线----算术平均平均值x=5时对数平均几何平均算术平均

第15页:对数平均、算术平均、几何平均的比较(续)

对数平均、算术平均、几何平均的比较(续)

Q=常数,但q∫常数四、无限长多层圆筒壁一维稳态导热(无内热源)*§4.2.3一维稳态导热-----薄壳衡算法

第16页:对数平均、算术平均、几何平均的比较

对数平均、算术平均、几何平均的比较

思考1:气温下降,应添加衣服,应把保暖性好的衣服穿在里面好,还是穿在外面好?

思考2:圆管保温层越厚,保温效果越好吗?*§4.2.3一维稳态导热-----薄壳衡算法b1b2λ1λ2Qb2b1λ2λ1Q′

第17页:*§4.2.3一维稳态导热

*§4.2.3一维稳态导热

*§4.2.3一维稳态导热-----薄壳衡算法五、保温层的临界厚度

第18页:影响因素:接触材料的种类及硬度

影响因素:接触材料的种类及硬度

影响因素:接触材料的种类及硬度,接触面的粗糙程度,接触面的压紧力,空隙内的流体性质。

接触热阻一般通过实验测定或凭经验估计*§4.2.3一维稳态导热-----薄壳衡算法六、接触热阻

第19页:4.2.4 非稳态导热

4.2.4 非稳态导热

§4.2.4非稳态导热

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第20页:4.2.4 非稳态导热(续)

4.2.4 非稳态导热(续)

§4.2.4非稳态导热

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