重科大熱工基礎課件第2章 熱量傳輸第2講 F-K方程_第1頁
重科大熱工基礎課件第2章 熱量傳輸第2講 F-K方程_第2頁
重科大熱工基礎課件第2章 熱量傳輸第2講 F-K方程_第3頁
重科大熱工基礎課件第2章 熱量傳輸第2講 F-K方程_第4頁
重科大熱工基礎課件第2章 熱量傳輸第2講 F-K方程_第5頁
已閱讀5頁，還剩17頁未讀， 繼續免費閱讀

下載本文檔

版權說明：本文檔由用戶提供并上傳，收益歸屬內容提供方，若內容存在侵權，請進行舉報或認領

文檔簡介

1.

了解F-K方程的推導過程。

第二講:

F-K方程一、本課的基本要求：2.

正確理解F-K方程各部分的物理意義及整個方程的物理意義、適用范圍及求解。3.

正確理解三類邊界條件。4.

一維平壁的溫度分布、及導熱量的計算。（第一類、第三類邊界條件；單層、多層；

為常數、

不為常數。）

2.

本課的重點是F-K方程的組成、物理意義及適用范圍，一維平壁的溫度分布、及導熱量的計算。二、本課的重點、難點：1.

本課的難點是F-K方程的推導。2.

傅立葉-克希荷夫導熱微分方程式

推導方法：元體分析法

假設條件：1）無內熱源

2）忽略摩擦熱

3）常物性（

，c，

等）

推導依據：能量守恒

元體熱收入

元體熱支出

=

元體熱焓變化

即

元體的熱收支差=熱焓量的變化dxdydzdv=（1）方程式的推導

1）x方向的對流熱收支差：

2）x方向的導熱熱收支差：

3）x方向的總熱收支差：

6）元體熱收支差：4）y方向的總熱收支差：

5）z方向的總熱收支差：

5）元體熱焓變化：

整理后的得：

熱焓的變化

對流熱傳輸量

傳導熱傳輸量

上式就是F-K方程。

（2）方程式的討論：

1）方程的物理意義：

——熱量蓄積量

——對流熱傳輸量

——傳導熱傳輸量

2）方程的適用范圍：滿足前提條件的一切對流導熱。

3）方程的求解：

N-S方程

聯立求解

F-K方程固體導熱：

因w=0，F-K方程可簡化為：

固體穩定導熱：

=0，則

固體一維穩定導熱：

定解條件：邊界條件和初始條件（不穩定導熱才有此條件）

三類邊界條件：

溫度分布

熱流分布

，

（換熱系數）=const

w

§2.2穩定導熱

穩定導熱的含義：是指溫度場不隨時間變化的傳熱過程。穩定導熱的特點：q=const穩定導熱存在于：物體內部穩定導熱的求解目的：

1）求物體內部溫度場（耐火材料的正確選擇）

2）熱傳輸量（降低熱損失的辦法）穩定導熱最簡單的情況：①一維

無限大平面（長、寬無限，沿厚度方向導熱）

長寬

（8~10）厚度②一維無限長圓筒壁2.2.1一維平壁穩定導熱

1.

第一類邊界條件下導熱

d2t/dx2=0（一維、穩定）

x=0，t=tw1x=

，t=tw2

聯立求解三個方程，得：

(線性規律)

整理得：

在工程上多遇到的是由幾種不同材料組成的多層平壁：三層：接觸面溫度：

tw2=tw1

qR1tw3=tw1

q(R1+R2)n層：twi+1=tw1

q(R1+R2+R3+R4+

)n層：

注意：對于多層平壁的導熱系數，應取平均值，即

cp=（

1+

2）/2

2.

第三類邊界條件下的導熱實質：熱氣體通過平壁傳給冷氣體的傳熱過程。描述這一過程的完整的數學表達式為：

d2t/dx2=0（一維、穩定）

x=0=

1(tf1

t

x=0)

x=

=

2(t

x=

tf2)

聯立求解三個方程，得：

q=(tf1

tf2)/(1/

1+

/

+1/

2)

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明，都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等，如果需要附件，請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙，網頁內容里面會有圖紙預覽，若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間，僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理，對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯，并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容，請與我們聯系，我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論