传热学英文讲义翻译传热学_4.ppt

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1、Chapter4瞬态导热稳态传热非稳态传热HeatTransferBeijingJiaotongUniversity14-1集总传热分析法(集总传热分析法)导热热阻0集总系统HeatTransferBeijingJiaotongUniversity2HeatTransferBeijingJiaotongUniversity3从T=Tit=0进行积分到t,T=T(t),得能量平衡其中HeatTransferBeijingJiaotongUniversity4-系统时间常数HeatTransferBeijingJiaot

2、ongUniversity5t时刻物体和环境的热流量(t=0~t)总的传热量HeatTransferBeijingJiaotongUniversity6集总参数分析的判据傅立叶数(Fo)毕渥数(Bi)无量纲HeatTransferBeijingJiaotongUniversity7集总参数分析的判据特征长度:毕渥数:标准:大平壁圆筒球壳HeatTransferBeijingJiaotongUniversity8集总参数分析的判据傅立叶数(Fo):标准:须足够大HeatTransferBeijingJiaotongUniv

3、ersity9例4-1热电偶测温测量蒸气温度的热电偶的接触点可以简化为直径1mm的球，入右图所示。触点物性为k=35W/m·°C,ρ=8500kg/m3,及Cp=320J/kg·°C，触点和气体的对流换热系数为h=210W/m2·°C。确定热电偶需要多久达到初始温差的99%。解已知及求解:蒸气温度由热电偶测量。确定热电偶需要多久达到初始温差的99%。假设:1.接触点为直接0.001m的球形.2.接触点热物性及对流换热系数为常数.3.忽略辐射.HeatTransferBeijingJiaotongUniversity10物

4、性:触点物性已知.分析:触点特征长度：故可采用集总参数法进行分析，并可忽略近似的误差。为达到触点和气体初始温差的99%，需要：毕渥数：HeatTransferBeijingJiaotongUniversity11例如,当Ti=0°C及T∞=100°C,当一个温度计达到T(t)=99°C时就认为它达到应用温差的99%。指数b为因此,为使触点温度与气体温差小于触点和其他初始温差地的1%我们必须等待10s。HeatTransferBeijingJiaotongUniversity124-2大平壁，圆筒，球壳内部的瞬态导热一维导

5、热方程复合形式n=0:大平壁;n=1:圆筒;n=2:球壳.HeatTransferBeijingJiaotongUniversity13无量纲参数:无量纲温度:距离中心无量纲距离:无量纲传热系数:去量纲时时间:HeatTransferBeijingJiaotongUniversity14方程:初始条件:边界条件:大平壁变量分离求解HeatTransferBeijingJiaotongUniversity15平壁:圆筒:球壳:普遍解(无穷级数):J0:第一类一阶贝塞尔函数HeatTransferBeijingJiaoton

6、gUniversity16平壁:圆筒:球壳:HeatTransferBeijingJiaotongUniversity17平壁:圆筒:球壳:第一项近似():若知道,可确定T(x,t).HeatTransferBeijingJiaotongUniversity18平壁:圆筒:球壳:海斯勒图(基于第一项近似):HeatTransferBeijingJiaotongUniversity19平壁中心(x=0):圆筒中心(r=0):球壳中心(r=0):平壁，圆筒，球壳中心的温度：HeatTransferBeijingJiaoton

7、gUniversity20平壁:传热总量(总时间间隔内t=0~t):HeatTransferBeijingJiaotongUniversity21圆筒:传热总量(总时间间隔内t=0~t):球壳:HeatTransferBeijingJiaotongUniversity22HeatTransferBeijingJiaotongUniversity23HeatTransferBeijingJiaotongUniversity24HeatTransferBeijingJiaotongUniversity25例4-2沸水中的鸡蛋

8、一个普通的鸡蛋可以简化为一个5cm直径的球。鸡蛋初始温度均匀为5°C将其置入95°C的沸水中。取对流换热系数为h=1200W/m2·°C，确定多久时间鸡蛋中心温度达到70°C。解已知及求解:鸡蛋置入的沸水中。确定煮鸡蛋多久时间。假设:1.鸡蛋为一个5cm直径的球.2.由于关于中心点热对称鸡蛋中导热为一维.3.鸡蛋的