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(jí)交通試驗(yàn)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(shí)要點(diǎn)回顧o 1 2 3tt1 t2t3t4niiinniinttrttq1111111112qtt假設(shè)：1）平板無(wú)限大，可看成一維問(wèn)題 2）溫度不隨時(shí)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(shí)要點(diǎn)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(chǎng)溫度場(chǎng) t 和熱流量和熱流量 1.問(wèn)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(shuō)，肋片中的溫度場(chǎng)是三維、穩(wěn)態(tài)、無(wú)內(nèi)熱源、常物性、第三類邊條的導(dǎo)熱問(wèn)題。

2、但由于三維問(wèn)題比較復(fù)雜，故此，在忽略次要因素的基礎(chǔ)上，將問(wèn)題簡(jiǎn)化為一維問(wèn)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(guò)余溫度引入過(guò)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(shí)，

3、時(shí)，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(cè)量熱力設(shè)備儲(chǔ)氣筒及管道里的氣體溫度時(shí)，可用一只插入裝油的鐵管（即套

4、管）中的玻璃液體溫度計(jì)來(lái)測(cè)量。對(duì)于不同的應(yīng)用場(chǎng)合其安裝的方法不相同。當(dāng)用該種溫度計(jì)來(lái)測(cè)量輸氣管的管壁溫或是套筒中的流體的邊界溫度時(shí)，是將該溫度計(jì)安裝在一段內(nèi)徑相同但長(zhǎng)度可忽略的輸氣管上來(lái)進(jìn)行測(cè)量的（這樣可以便于長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)控）。而對(duì)于測(cè)量?jī)?chǔ)氣筒是設(shè)備中空氣的溫度時(shí)，只用將其插入到其中即可。 1617溫度計(jì)工作原理分析：18 該過(guò)程中的測(cè)溫誤差及時(shí)套管頂端的過(guò)余溫度 H= tf-th（所謂過(guò)于溫度既是實(shí)際溫度高于讀數(shù)溫度的部分，顯然由于過(guò)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(zhǎng)P=d，管套截面積Ac= d ，則有：13. 314. 0001. 01 .581 .29mH19查數(shù)學(xué)手冊(cè)得，5 .1113. 3ch7 .10415 .11505 .1110010mHchtmHchttHf 測(cè)溫誤差為4.7 ，若對(duì)于測(cè)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(lái)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(cè)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