传热学导热理论基础

传热学导热理论基础第一页，共二十八页，2022年，8月28日1FundamentalconceptsandFourier’sLaw1.1FundamentalconceptsTemperaturefield（温度场）Steady-statetemperaturefieldUnsteady-statetemperaturefieldOne-dimensionalsteady-statetemperaturefield第二页，共二十八页，2022年，8月28日Isothermalsurface（等温面）Isotherm（等温线）Temperaturegradient（温度梯度）Heatfluxvector（热流矢量）第三页，共二十八页，2022年，8月28日第四页，共二十八页，2022年，8月28日1.2Fourier’sLaw（付立叶定律）HeatfluxHeatrateHeatfluxvector第五页，共二十八页，2022年，8月28日2Thermalconductivity（热导率）第六页，共二十八页，2022年，8月28日Thermalconductivityofmatter第七页，共二十八页，2022年，8月28日Thermalconductivityofgases第八页，共二十八页，2022年，8月28日Thermalconductivityofliquids第九页，共二十八页，2022年，8月28日Thermalconductivityofsolids第十页，共二十八页，2022年，8月28日3导热微分方程

Heatdiffusionequation付立叶定律(Fourier’sLaw)能量守恒定律（TheLawofConservationofEnergy）—

热力学第一定律（TheFirstLawofThermodynamic

）第十一页，共二十八页，2022年，8月28日第十二页，共二十八页，2022年，8月28日导入微元体的净热流量(d)Netinflowofenergy内热源发热量(v)Energygenerationofsource微元体内能增量(U)Energystoraged+v=U—微元体内部能量守恒第十三页，共二十八页，2022年，8月28日导热微分方程(Heatdiffusionequation)第十四页，共二十八页，2022年，8月28日热扩散率Thermaldiffusivity,m2/s热导率为常数时的导热微分方程第十五页，共二十八页，2022年，8月28日无内热源(Noenergygeneration)第十六页，共二十八页，2022年，8月28日有内热源稳态温度场

Steady-stateconditionswithenergygeneration第十七页，共二十八页，2022年，8月28日无内热源稳态温度场

Steady-stateconditionswithnoenergygeneration第十八页，共二十八页，2022年，8月28日第十九页，共二十八页，2022年，8月28日圆柱坐标(Cylindricalcoordinate)一维稳态（One-dimensionalsteady-state）第二十页，共二十八页，2022年，8月28日第二十一页，共二十八页，2022年，8月28日球坐标(Sphericalcoordinate)一维稳态（One-dimensionalsteady-state）第二十二页，共二十八页，2022年，8月28日4导热过程的定解条件

BoundaryandInitialConditions几何条件(Geometricalconditions)物理条件(Physicalconditions)时间条件(Timecondition,Initialcondition)

第二十三页，共二十八页，2022年，8月28日边界条件

BoundaryConditions第一类边界条件(Aboundaryconditionofthefirstkind)第二类边界条件(Aboundaryconditionofthesecondkind)第三类边界条件(Aboundaryconditionofthethirdkind)

第二十四页，共二十八页，2022年，8月28日

第一类边界条件

(Aboundaryconditionofthefirstkind)给定物体界面上任何时刻的温度(fixedorconstantsurfacetemperature)非稳态导热边界温度均匀稳态导热边界温度均匀第二十五页，共二十八页，2022年，8月28日

第二类边界条件

(Aboundaryconditionofthesecondkind)给定物体界面上任何时刻的热流密度分布(fixedorconstantsurfaceheatflux)非稳态导热边界温度均匀稳态导热边界温度均匀绝热边界条件

Adiabaticorinsulatedcondition第二十六页，共二十八页，2022年，8月28日

第三类边界条件

(Aboundaryconditionofthethirdkind)

给定物体边界与周围流体间的表面传热系数h及周围流体的温度tf(Convectionsurfacecondition)Fourier’sLawNewton’sLawofCoolingConvectionsurfacecondition第二十七页，共二十八页，2022年，8月28日

第三类边界条件

(Aboundaryconditionofthethirdkind)当h/s趋于无限大时，