集总参数法(共11张PPT)

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,48-,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,48-,*,48-,1,一、集总参数法,忽略物体内部导热热阻、认为物体温度均匀一致的近似分析方法,3-2,集总参数法,最大优势：,可以处理任意形状的物体,第1页，共11页。,48-,2,导热微分方程式：,界面上交换的热量折算成整个物体的体积热源,？,第2页，共11页。,物理意义：表征非稳态过程进行深度，,在冷却条件不变的条件下，物体的热惯性越小,忽略物体的内部导热热阻,忽略物体内部导热热阻、认为物体温度均匀一致的近似分析方法,在冷却条件不变的条件下，物体的热惯性越小,二、对流换热系数和环境温度为常数的问题,时刻为止的时间间隔,导热体的热容量 cV越大，温度变化越慢；,扩散到 l2 的面积上所需的时间,忽略物体的内部导热热阻,集总热容系统的温度变化曲线,界面上交换的热量折算成整个物体的体积热源,3-2 集总参数法,温度和空间坐标无关（零维近似法）,温度和空间坐标无关（零维近似法）,48-,3,1,、数学模型,引入过余温度,二、对流换热系数和环境温度为常数的问题,初始条件,第3页，共11页。,48-,4,分离变量,温度和空间坐标无关（零维近似法）,第4页，共11页。,48-,5,2,、内部热阻可以忽略的非稳态导热判据,忽略物体的内部导热热阻,第5页，共11页。,48-,6,3,、傅里叶数,Fo,傅立叶数,分子：从边界上开始发生热扰动的时刻起到所计算,时刻为止的时间间隔,物理意义：,表征非稳态过程进行深度，,反映热扰动快慢的无量纲时间,分母：有限大小的热扰动穿过单位厚度的固体层,扩散到,l,2,的面积上所需的时间,第6页，共11页。,温度和空间坐标无关（零维近似法）,忽略物体内部导热热阻、认为物体温度均匀一致的近似分析方法,界面上交换的热量折算成整个物体的体积热源,导热体的热容量 cV越大，温度变化越慢；,扩散到 l2 的面积上所需的时间,分子：从边界上开始发生热扰动的时刻起到所计算,分子：从边界上开始发生热扰动的时刻起到所计算,在冷却条件不变的条件下，物体的热惯性越小,时间常数越小，说明：,导热体在 时刻、单位时间内传给流体的热量：,时间常数的倒数在数值上体现了初始冷却速率，它是反映温度响应快慢的重要参数。,二、对流换热系数和环境温度为常数的问题,集总热容系统的温度变化曲线,48-,7,4,、时间常数,物理意义,时间常数越小，说明：,在冷却条件不变的条件下，物体的热惯性越小,在物性不变的条件下，物体表面的对流换热强度越大,第7页，共11页。,48-,8,时间常数的倒数在数值上体现了初始冷却速率，它是反映温度响应快慢的重要参数。,第8页，共11页。,48-,9,集总热容系统的温度变化曲线,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,1,2,3,4,一般地，经过,4,个时间常数，,导热体已达到热平衡状态,第9页，共11页。,48-,10,导热体的热容量,cV,越大，温度变化越慢；,换热条件好（,hA,大），单位时间传递热量越多，温度相应迅速,时间常数的影响因素：,几何因素,(V/A),、物理性质,(,、,c,),、换热条件（,h,）,第10页，共11页。,48-,11,导热体在,时刻、单位时间内传给流体的热量：,导热体在时间,0,内传给流体的总热量：,5,、瞬时热流量,第11页，共11页。,