《非稳态导热复习》PPT课件

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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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