傳熱學(xué)-2.4 肋片傳熱（蒼柏書屋）

1、2.4 肋片導(dǎo)熱主講人：王琴指導(dǎo)老師：胡燁班級：11級交通試驗(yàn)班第二章 穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)1深思慮平壁一維導(dǎo)熱：知識要點(diǎn)回顧o 1 2 3tt1 t2t3t4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2深思慮圓筒壁一維導(dǎo)熱：知識要點(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 h.，h和Ac均保持不變求：溫度場 t 和熱流量 1.問題重述8深思慮等截面直肋的導(dǎo)熱2.物理模型分析：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。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。XZY9深思慮等截面直肋的導(dǎo)熱3.數(shù)學(xué)描

2、寫能量守恒：Fourier 定律：Newton冷卻公式：關(guān)于溫度的二階非齊次常微分方程10深思慮等截面直肋的導(dǎo)熱4.分析求解導(dǎo)熱微分方程：引入過余溫度 。令則有：混合邊界條件：11深思慮等截面直肋的導(dǎo)熱方程的通解為：應(yīng)用邊界條件可得：最后可得等截面內(nèi)的溫度分布：雙曲余弦函數(shù)雙曲正切函數(shù)雙曲正弦函數(shù)4.分析求解12深思慮穩(wěn)態(tài)條件下肋片表面的散熱量 = 通過肋基導(dǎo)入肋片的熱量肋端過余溫度： 即 x H13深思慮幾點(diǎn)說明：(1) 上述推導(dǎo)中忽略了肋端的散熱（認(rèn)為肋端絕熱）。對于一般工程計算，尤其高而薄的肋片，足夠精確。若必須考慮肋端散熱，?。篐c=H + /2(2)上述分析近似認(rèn)為肋片溫度場為一維。

3、當(dāng)Bi=h/ 0.05 時，誤差小于1%。對于短而厚的肋片，二維溫度場，上述算式不適用；實(shí)際上，肋片表面上表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h不是均勻一致的 ，可采用第四章數(shù)值計算14深思慮 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。 解的應(yīng)用15深思慮16深思慮溫度計工作原理分析：17深思慮 該過程中的測

4、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(shí)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：本例中，換熱周長P=d，管套截面積Ac= d ，則有：18深思慮查數(shù)學(xué)手冊得， 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)。結(jié)果分析：19深思慮 于是可采用以下方法： 1.選用導(dǎo)熱系數(shù)更小的材料作套管