热传导
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傅立叶定律
或者,傅里叶(Fourier)定律
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傅立叶定律表明导热速率与温度梯度及传热面积成正比,而热流方向却与温度梯度方向相反。
导热系数

导热系数l在数值上等于单位温度梯度下的热通量是物质的固有性质;是分子微观运动的宏观表现;与物质的种类、热力学状态(T、P)有关。
平壁的热传导
1)单层平壁的热传导
假设:①导热系数不随温度变化,或可取平均值;
②一维稳态;
③忽略热损失。

对平壁一维稳态热传导有,
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在给定边界条件:x=0时,t=t1;x=b时,t=t2。对于无限平壁,通过导热面各局部面积热通量相等,则
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2)多层平壁的热传导

假设:①导热系数不随温度变化,或可取平均值;
②一维稳态;③忽略热损失;④没有接触热阻。
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推广至n层平壁,多层平壁的热传导速率方程式

圆筒壁的稳定热传导

1)单层圆筒壁的稳定热传导
假设:一维稳态温度场。 Q为常数,但传热面积 A 和热通量 q 均随半径而变。且假定l为常数
则将一维稳态条件用于傅立叶定律得到,

温差(t1-t2)为推动力;
为热阻。
可写成与单层平壁热传导速率方程相类似的形式,
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其中b为圆通壁的厚度;Am为平均面积。
2)多层圆筒壁的热传导
假设层与层之间接触良好,即互相接触的两表面温度相同。各层热导率分别为λ1、λ2、 λ3,厚度为b1、b2、b3


推广至n层圆筒壁,多层圆筒壁的热传导速率方程式




