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1、非稳态导热复习 热工教研室 黄晓明 1.非周期性的加热或冷却过程可以分为哪两个 阶段，它们各自有什么特征 ? 2.什么是集总参数系统，它有什么特征 ? 3.时间常数是从什么导热问题中定义出来的？ 它与哪些因素有关？同一种物体导热过程中 的时间常数是不是不变的？ 4.一初始温度为 t0的固体，被置于室温为 t 的房间中。物体表面的发射率为 ，表面与 空气间的表面传热系数为 h，物体的体积 V， 参与换热的面积 A，比热容和密度分别为 c和 ，物体的内热阻可忽略不计，试列出物体 温度随时间变化的微分方程式。 1.非周期性的加热或冷却过程可以分为哪 两个阶段，它们各自有什么特征 ? 非周期性的加热或
2、冷却过程可以分为初 始状况阶段和正规状况阶段 。 前者的温度分布依然受着初始温度分布 的影响 ， 也就是说热扰动还没有扩散到 整个系统 ， 系统中仍然存在着初始状态 ， 此时的温度场必须用无穷级数加以描述； 而后者却是热扰动已经扩散到了整个系 统 ， 系统中各个地方的温度都随时间变 化 ， 此时温度分布可以用初等函数加以 描述 （ 实际为无穷级数的第一项 ） 。 2.什么是集总参数系统，它有什么特征 ? 集总参数系统就是系统的物理量仅随时 间变化，而不随空间位置的改变而变化 , 也就是一个空间上的均温系统。由于温 度仅仅是时间的函数，非稳态导热问题 变成了一个温度随时间的响应问题。 物体系统温
3、度场要满足温度均匀分布， 其条件是系统的毕欧数 Bi1。 3.时间常数是从什么导热问题中定义出 来的？它与哪些因素有关？同一种物体 导热过程中的时间常数是不是不变的？ 时间常数是从导热问题的集总参数系统 分析中定义出来的 ， 为 A cV 0 从中不难看出 ， 它与系统 （ 物体 ） 的物 性 、 形状大小相关 ， 且与环境状况 （ 换 热状况 ） 紧密相联 。 因此 ， 同一物体处 于不同环境其时间常数是不一样的 。 4.一初始温度为 t0的固体，被置于室温为 t 的房间中。物体表面的发射率为 ， 表面与空气间的表面传热系数为 h，物体 的体积 V，参与换热的面积 A，比热容和 密度分别为 c和 ，物体的内热阻可忽略 不计，试列出物体温度随时间变化的微 分方程式。 解 : 0 44 )0( 0)()( tt TTAtthA d dtcV
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