傳熱學(xué)—2.4 肋片傳熱ppt課件

1、12.4 肋片導(dǎo)熱指導(dǎo)老師：胡燁11級交通試驗班第二章 穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)2平壁一維導(dǎo)熱平壁一維導(dǎo)熱：知識要點回顧o 1 2 3tt1 t2t3t4niiinniinttrttq1111111112qtt假設(shè)：1）平板無限大，可看成一維問題 2）溫度不隨時間變化，穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱q3圓筒壁一維導(dǎo)熱圓筒壁一維導(dǎo)熱：知識要點回顧假設(shè)：1）半徑r t 肋片與環(huán)境的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為肋片與環(huán)境的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為 h. ，h和和Ac均保持不變均保持不變求：求：溫度場溫度場 t 和熱流量和熱流量 1.問題重述9等截面直肋的導(dǎo)熱2.物理模型分析：分析：嚴(yán)格地說，肋片中的溫度場是三維、穩(wěn)態(tài)、無內(nèi)熱源、常物性、第三類邊條的導(dǎo)熱問題。

2、但由于三維問題比較復(fù)雜，故此，在忽略次要因素的基礎(chǔ)上，將問題簡化為一維問題。XZY10等截面直肋的導(dǎo)熱3.數(shù)學(xué)描寫能量守恒：能量守恒：dxxxdFourier 定律：定律：xtAcxddxxtAxxcxxxxxdddddd22dNewton冷卻公式：冷卻公式：)(ttPdxhd0)(dd22ttAhPxtc關(guān)于溫度的二階非齊關(guān)于溫度的二階非齊次常微分方程次常微分方程11等截面直肋的導(dǎo)熱4.分析求解0)(dd22ttAhPxtc導(dǎo)熱微分方程：導(dǎo)熱微分方程：引入過余溫度引入過余溫度 。令。令constcAhPmtt則有：則有：222ddmx混合邊界條件：混合邊界條件：0dd000 xHxttx時，

3、時，12方程的通解為：方程的通解為：mxmxecec21應(yīng)用邊界條件可得：應(yīng)用邊界條件可得：mHmHmHmHmHmHeeeceeec0201)(ch)(ch0)()(0mHxHmeeeemHmHxHmxHm最后可得等截面內(nèi)的溫度分布：最后可得等截面內(nèi)的溫度分布：xxxxxxxxeeeexeexeex)( th;2)(ch ;2)(sh雙曲余弦函數(shù)雙曲余弦函數(shù)雙曲正切函數(shù)雙曲正切函數(shù)雙曲正弦函數(shù)雙曲正弦函數(shù)4.分析求解13)(th)(th000mHmhPmHmAdxdAcx)(ch1)(ch)(ch00mHmHxHm1415 在測量熱力設(shè)備儲氣筒及管道里的氣體溫度時，可用一只插入裝油的鐵管（即套

4、管）中的玻璃液體溫度計來測量。對于不同的應(yīng)用場合其安裝的方法不相同。當(dāng)用該種溫度計來測量輸氣管的管壁溫或是套筒中的流體的邊界溫度時，是將該溫度計安裝在一段內(nèi)徑相同但長度可忽略的輸氣管上來進(jìn)行測量的（這樣可以便于長時間監(jiān)控）。而對于測量儲氣筒是設(shè)備中空氣的溫度時，只用將其插入到其中即可。 1617溫度計工作原理分析：18 該過程中的測溫誤差及時套管頂端的過余溫度 H= tf-th（所謂過于溫度既是實際溫度高于讀數(shù)溫度的部分，顯然由于過程中存在導(dǎo)熱熱阻，Tf必大于tH)，可得下式：mHchttttfHfH010mHchtmHchttHfHhHAhpmHc本例中，換熱周長P=d，管套截面積Ac= d ，則有：13. 314. 0001. 01 .581 .29mH19查數(shù)學(xué)手冊得，5 .1113. 3ch7 .10415 .11505 .1110010mHchtmHchttHf 測溫誤差為4.7 ，若對于測量精度要求較高的儀器而言，這樣大的誤差往往是不允許的。這里僅從理論上來分析減少誤差的方法。要減少誤差可從以下角度分析：要減小測溫誤差，應(yīng)使tH盡量等于tf，既應(yīng)盡量減少在 tH與tf之間的傳熱量。由根據(jù) H= tf-th之減小 H也可以達(dá)到目的，即應(yīng)增加 ch(mH)。20 于是可