知识点：等温面和等温线PPT.
合集下载
第三节等温线图的判读ppt课件
一、等温线 判读规律
4、判读等温线的疏密程度
温差小与大
①疏——温差小 • —我国7月气温、热带地区、 海洋、山地缓坡、锋面处
②密——温差大 • —我国1月气温、温带地区、 陆地、山地陡坡。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
其次，洋流、地形也会有影响 ④世界最高气温出现在撒哈拉沙漠，最低气温出现在南极洲。
为什么最高温不是出现在赤道地区？
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
一、等温线 判读规律
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
一、等温线
（一）等温线分布的一般规律及成因
①在南北半球上，气温从低纬向两极递减。 主要是受太阳辐射的影响。 ②南半球的等温线比北半球平直。 因为南半球海洋广阔。 ③等温线在陆地或海洋上会弯曲。 主要是海陆热力性质差异造成的。
二、等温线综合判读 (总结)
8、判断洋流流向和洋流的性质
①等温线向低值弯曲：
洋流由温度高处流向温度较低处，
即由低纬流向高纬，为暖流。
②等温线向高值弯曲：
洋流由温度低处流向温度较高处， 即由高纬流向低纬，为寒流。
洋流的流向与等温线弯 曲（凸出）的方向一致
24℃ 22℃ 20℃
9、判断地势高低及地形
山地：在闭合的等温线图上，越向中心处，等温线的度数越小。 盆地：在闭合的等温线图上，越向中心处，等温线的度数越大。
4、判读等温线的疏密程度
温差小与大
①疏——温差小 • —我国7月气温、热带地区、 海洋、山地缓坡、锋面处
②密——温差大 • —我国1月气温、温带地区、 陆地、山地陡坡。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
其次，洋流、地形也会有影响 ④世界最高气温出现在撒哈拉沙漠，最低气温出现在南极洲。
为什么最高温不是出现在赤道地区？
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
一、等温线 判读规律
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
一、等温线
（一）等温线分布的一般规律及成因
①在南北半球上，气温从低纬向两极递减。 主要是受太阳辐射的影响。 ②南半球的等温线比北半球平直。 因为南半球海洋广阔。 ③等温线在陆地或海洋上会弯曲。 主要是海陆热力性质差异造成的。
二、等温线综合判读 (总结)
8、判断洋流流向和洋流的性质
①等温线向低值弯曲：
洋流由温度高处流向温度较低处，
即由低纬流向高纬，为暖流。
②等温线向高值弯曲：
洋流由温度低处流向温度较高处， 即由高纬流向低纬，为寒流。
洋流的流向与等温线弯 曲（凸出）的方向一致
24℃ 22℃ 20℃
9、判断地势高低及地形
山地：在闭合的等温线图上，越向中心处，等温线的度数越小。 盆地：在闭合的等温线图上，越向中心处，等温线的度数越大。
《传热学》课件——第八章 导热
1 ）稳态传热过程（定常过程）
凡是物体中各点温度不随时间而变的热传递过程均称稳 态传热过程。
2 ）非稳态传热过程（非定常过程）
凡是物体中各点温度随时间的变化而变化的热传递过 程均称非稳态传热过程。
各种热力设备在持续不变的工况下运行时的热传递 过程属稳态传热过程；而在启动、停机、工况改变时 的传热过程则属 非稳态传热过程。
壁，对此写出傅里叶定律的表达式
q dt
dx
x
对此式分离变量后积分得： qdx dt 0
tw1
对稳定导热，热流密度q为常数，将上式积分得：
tw2
q
t tw1 x
上式说明：单层平壁稳定导热壁内的温度分 布呈直线分布。
当x=δ时,t=tw2代入上式,得：
热流密度:
q tw1 tw2
2）时间 工程热力学：不考虑传热的时间。计算总热量Q。 传热学：考虑时间。计算热流量（单位时间传热量）φ。
3) 工程热力学：研究平衡态； 传热学：研究过程和非平衡态
所以，传热学与工程热力学研究的问题不同。
10
火电厂中的传热现象
动力
11
火电厂中的传热现象
动力
锅炉中的传热
汽轮机散热
凝汽器换热
12
火电厂中的传热现象
1
2
3
t r1 r 2 r 3
t
i 3 i
i 1
i
34
三层平壁稳定导热的温度分布
t
t r
热流量: A tw1 tw2
t
t R
A
31
导热热阻与热路图
动力
A tw1 tw2
t
t
R
A
R A
(K /W )平壁面积为A时的导热热阻
凡是物体中各点温度不随时间而变的热传递过程均称稳 态传热过程。
2 ）非稳态传热过程（非定常过程）
凡是物体中各点温度随时间的变化而变化的热传递过 程均称非稳态传热过程。
各种热力设备在持续不变的工况下运行时的热传递 过程属稳态传热过程；而在启动、停机、工况改变时 的传热过程则属 非稳态传热过程。
壁，对此写出傅里叶定律的表达式
q dt
dx
x
对此式分离变量后积分得： qdx dt 0
tw1
对稳定导热，热流密度q为常数，将上式积分得：
tw2
q
t tw1 x
上式说明：单层平壁稳定导热壁内的温度分 布呈直线分布。
当x=δ时,t=tw2代入上式,得：
热流密度:
q tw1 tw2
2）时间 工程热力学：不考虑传热的时间。计算总热量Q。 传热学：考虑时间。计算热流量（单位时间传热量）φ。
3) 工程热力学：研究平衡态； 传热学：研究过程和非平衡态
所以，传热学与工程热力学研究的问题不同。
10
火电厂中的传热现象
动力
11
火电厂中的传热现象
动力
锅炉中的传热
汽轮机散热
凝汽器换热
12
火电厂中的传热现象
1
2
3
t r1 r 2 r 3
t
i 3 i
i 1
i
34
三层平壁稳定导热的温度分布
t
t r
热流量: A tw1 tw2
t
t R
A
31
导热热阻与热路图
动力
A tw1 tw2
t
t
R
A
R A
(K /W )平壁面积为A时的导热热阻
传热学第五版课件完整版_图文
接触热阻的定义：
接触热阻的影响因素： 粗糙度
挤压压力 硬度匹配情形 空隙中介质的性质
减小接触热阻的措施： 表面尽量平整 增加挤压压力
两表面一软一硬 涂导热姆
第七节 二维稳态导热
应用领域：房间墙角，地下埋管，矩形保温层，短肋片
二维稳态导热微分方程： 二维稳态导热问题的研究手段：
解析法 数值法 形状因子法
第i层与第i+1层之间接触面的温度：
二、第三类边界条件
常物性时导热微分方程组如下：
根据第一类边界条件时的结果: （此时壁温tw1和tw2为未知） 与以上两个边界条件共三式变形后 相加,可消去tw1和tw2，得：
单层平壁的热流密度：
多层平壁的热流密度：
第二节 通过复合平壁的导热
应用领域：空心砖，空斗墙
并解出其通解为 ：
代入边界条件求出c1和c2，并代入通解，得出特解 ：
等截面直肋的温度分布：
肋端过余温度：
肋片散热量：
当考虑肋端散热时，计算肋片散热量时可采用假想肋高 代替实际肋高 l
一维温度场假定的检验 ：
请同学们思考一个问题:
肋高越大，肋的散热面积越大，因而采用 增加肋高的方法可以增加肋的散热量。这 种方法在实际换热器设计中是否可行？若 可行，是否会有某些局限性？
一、等截面直肋的导热
一维简化的假设条件： 肋片的高度l远大于肋片的厚度δ， 因而厚度方向温差很小，
负内热源的处理方法—— 将y方向的对流散热量 等效转化为负内热源
断面周长： 断面面积：
进行负内热源处理后等截面直肋导热微分方程组如下：
（假定肋端绝热）
定义 ：
令
—— 过余温度
：
使导热微分方程齐次化 ：
接触热阻的影响因素： 粗糙度
挤压压力 硬度匹配情形 空隙中介质的性质
减小接触热阻的措施： 表面尽量平整 增加挤压压力
两表面一软一硬 涂导热姆
第七节 二维稳态导热
应用领域：房间墙角，地下埋管，矩形保温层，短肋片
二维稳态导热微分方程： 二维稳态导热问题的研究手段：
解析法 数值法 形状因子法
第i层与第i+1层之间接触面的温度：
二、第三类边界条件
常物性时导热微分方程组如下：
根据第一类边界条件时的结果: （此时壁温tw1和tw2为未知） 与以上两个边界条件共三式变形后 相加,可消去tw1和tw2，得：
单层平壁的热流密度：
多层平壁的热流密度：
第二节 通过复合平壁的导热
应用领域：空心砖，空斗墙
并解出其通解为 ：
代入边界条件求出c1和c2，并代入通解，得出特解 ：
等截面直肋的温度分布：
肋端过余温度：
肋片散热量：
当考虑肋端散热时，计算肋片散热量时可采用假想肋高 代替实际肋高 l
一维温度场假定的检验 ：
请同学们思考一个问题:
肋高越大，肋的散热面积越大，因而采用 增加肋高的方法可以增加肋的散热量。这 种方法在实际换热器设计中是否可行？若 可行，是否会有某些局限性？
一、等截面直肋的导热
一维简化的假设条件： 肋片的高度l远大于肋片的厚度δ， 因而厚度方向温差很小，
负内热源的处理方法—— 将y方向的对流散热量 等效转化为负内热源
断面周长： 断面面积：
进行负内热源处理后等截面直肋导热微分方程组如下：
（假定肋端绝热）
定义 ：
令
—— 过余温度
：
使导热微分方程齐次化 ：
传热学基本知识.ppt
(3)湿度
• 保温隔热性的多孔材料很容易吸收水分，吸水后，由于孔隙中充 满了水，水导热系数大于空气导热系数，加之在温度梯度的推动 下引起水分迁移而传递热量。
• 结论：物质湿度越大，它的导热系数较大；反之，导热系数较小 。 所以，在寒冷地区保温隔热时要特别注意防潮。
• 传热的基本方式：
①传热存在的条件：有温度差存在。（热量的转移总是由高 温物体向低温物体传送。
2.1.2 等温面与等温线 • 等温面是同一时刻在温度场中所有温度相同的点连
接构成的面。 • 不同的等温面与同一平面相交所得到的一簇曲线为
等温线。 • 同时刻两个不同等温线不会彼此相交。同时刻两个
不同等温线不会彼此相交。
• 2.1.3 温度梯度
• 热传递的基本条件：在温差的作用下，才有热量传递，而 在等温面（线）上不可能有热量传递，所以热量传递只能
பைடு நூலகம்
②热量传递的三种方式：导热、热对流、热辐射。
a.导热：温度不同的物体直接接触，温度较高的物体把热能 传给温度较低的物体，或在同一物体内部，热能从温度较 高的部分传给温度较低的部分的传热现象。
• 导热的特点：在传热过程中没有物质的迁移。
• 导热存在条件：单纯导热只发生在密实的固体中。
• 导热的计算:
q
• 两者关系：1℃=1K 且 T=t+273.16≈t+273 K
2.1.1 温度场
• 导热与物体内的温度场密切相关。温度场是某一时 刻空间中各点温度分布的总称。一般来说，温度场 是空间坐标和时间的函数，即
t f x, y, z,
• 上式表示物体内部温度在x、y、z三个方向和在时 间上均发生变化的三维非稳态温度场。如果温度场 不随时间变化，则上式变为
传热学--导热理论基础--ppt课件精选全文
此时表观热导率最小。最佳密度一般由实验确定。
第二章 导热理论基础
第三节 热导率
3、隔热层必须采取防潮措施
（1） 湿材料 干材料或水
因多孔材料很容易吸收水分，吸水后，由于热导率较大的水
代替了热导率较小的介质，加之在温度梯度的推动下引起水分
迁移，使多孔材料的表观热导率增加很多。
0.35
0.599
第二章 导热理论基础
※导热是在温度差作用下依靠物质微粒（分子、原子和 自由电子等）的运动（移动、振动和转动）进行的能 量传递。因此，导热与物体内的温度分布密切相关。 ※本章将从温度场、温度梯度等基本概念出发 阐述导热过程的基本规律 讨论描述物体导热的导热微分方程和定解条件
第二章 导热理论基础
第一节 温度场和温度梯度 一、温度场（P13）
第二章 导热理论基础
第三节 热导率
4、几点说明
（1）保温材料的λ值界定值随时间和行业的不同有所变化。 保温材料热导率的界定值大小反映了一个国家保温材料的生
产及节能的水平。
20世纪50年代我国沿用前苏联标准为0.23W/(m·K)； 20世纪80年代，GB4272-84规定为0.14W/(m·K)， GB4272-92《设备及管道保温技术通则》中则降低到 （0.122）W对/(于m各·K向) 异性材料，其热导率还与方向有关。
1、等温面：同一瞬间，温度场中温度相同的点所连成的面。 2、等温线：等温面与其他任一平面的交线。
3、立体的等温面常用等温线的平面图来表示。
为了在平面内清晰地表示一组等温面，常用这些等温面与一 平面垂直相交所得的一簇等温线来表示。 图2-1是用等温线表示的内燃机活塞和水冷燃气轮机叶片的温度场
第二章 导热理论基础
三、温度梯度（P13-14）
第二章 导热理论基础
第三节 热导率
3、隔热层必须采取防潮措施
（1） 湿材料 干材料或水
因多孔材料很容易吸收水分，吸水后，由于热导率较大的水
代替了热导率较小的介质，加之在温度梯度的推动下引起水分
迁移，使多孔材料的表观热导率增加很多。
0.35
0.599
第二章 导热理论基础
※导热是在温度差作用下依靠物质微粒（分子、原子和 自由电子等）的运动（移动、振动和转动）进行的能 量传递。因此，导热与物体内的温度分布密切相关。 ※本章将从温度场、温度梯度等基本概念出发 阐述导热过程的基本规律 讨论描述物体导热的导热微分方程和定解条件
第二章 导热理论基础
第一节 温度场和温度梯度 一、温度场（P13）
第二章 导热理论基础
第三节 热导率
4、几点说明
（1）保温材料的λ值界定值随时间和行业的不同有所变化。 保温材料热导率的界定值大小反映了一个国家保温材料的生
产及节能的水平。
20世纪50年代我国沿用前苏联标准为0.23W/(m·K)； 20世纪80年代，GB4272-84规定为0.14W/(m·K)， GB4272-92《设备及管道保温技术通则》中则降低到 （0.122）W对/(于m各·K向) 异性材料，其热导率还与方向有关。
1、等温面：同一瞬间，温度场中温度相同的点所连成的面。 2、等温线：等温面与其他任一平面的交线。
3、立体的等温面常用等温线的平面图来表示。
为了在平面内清晰地表示一组等温面，常用这些等温面与一 平面垂直相交所得的一簇等温线来表示。 图2-1是用等温线表示的内燃机活塞和水冷燃气轮机叶片的温度场
第二章 导热理论基础
三、温度梯度（P13-14）
6. 导热的基本定律及稳态导热、非稳态导热
显然，通过此三层平壁的导热为 稳态导热, 各层的热流量相同。
精选可编辑ppt
9
三层平壁稳态导热的总导热热阻为各层导热
热阻之和，由单层平壁稳态导热的计算公式可
得
tw1tw4
R1R2 R3
1
tw1 tw4
2
3
A1 A2 A3
三层平壁稳态导热可以由三个相互串联的热阻网络表示。
对于n层平壁的稳态导热，
精选可编辑ppt
3
3. 傅里叶定律Fourier’s law
傅里叶（ Fourier）于1822年提出了著名的导热基本 定律—傅里叶定律，指出了导热热流密度矢量与温度梯 度之间的关系。
qgradt t n
n
傅里叶定律表明, 导热热流密度的大小与温度梯度的 绝对值成正比，其方向与温度梯度的方向相反。
导热热阻等于各层导热热阻之和，
l
Rl1
tw1 tw4 Rl2 Rd1 221精2选l可n编d d 辑p2 3pt213lnd d3 4
13
对于n层不同材料组成的多层圆筒壁的 稳态导热, 单位长度的热流量为
l
tw1
n
tw n1
Ri
i1
tw1 tw n1 n 1 ln di1
第二节 导热的基本定律及稳态导热
精选可编辑ppt
1
一、导热基本定理——傅里叶定理 1. 温度场
定义
在某一瞬间，物体内各点的温度分布
稳态温度场 按时间
非稳态温度场 分
类
一维温度场
按空间 二维温度场
三维温度场
精选可编辑ppt
2
2.等温面/等温线
等温面—在同一时刻，同温度各点连成的面 二维时则成为等温线
精选可编辑ppt
9
三层平壁稳态导热的总导热热阻为各层导热
热阻之和，由单层平壁稳态导热的计算公式可
得
tw1tw4
R1R2 R3
1
tw1 tw4
2
3
A1 A2 A3
三层平壁稳态导热可以由三个相互串联的热阻网络表示。
对于n层平壁的稳态导热，
精选可编辑ppt
3
3. 傅里叶定律Fourier’s law
傅里叶（ Fourier）于1822年提出了著名的导热基本 定律—傅里叶定律，指出了导热热流密度矢量与温度梯 度之间的关系。
qgradt t n
n
傅里叶定律表明, 导热热流密度的大小与温度梯度的 绝对值成正比，其方向与温度梯度的方向相反。
导热热阻等于各层导热热阻之和，
l
Rl1
tw1 tw4 Rl2 Rd1 221精2选l可n编d d 辑p2 3pt213lnd d3 4
13
对于n层不同材料组成的多层圆筒壁的 稳态导热, 单位长度的热流量为
l
tw1
n
tw n1
Ri
i1
tw1 tw n1 n 1 ln di1
第二节 导热的基本定律及稳态导热
精选可编辑ppt
1
一、导热基本定理——傅里叶定理 1. 温度场
定义
在某一瞬间，物体内各点的温度分布
稳态温度场 按时间
非稳态温度场 分
类
一维温度场
按空间 二维温度场
三维温度场
精选可编辑ppt
2
2.等温面/等温线
等温面—在同一时刻，同温度各点连成的面 二维时则成为等温线
傅立叶定律PPT课件
1）按照时间坐标分类
稳态温度场（定常温度场）
（Steady-state conduction）
是指在稳态条件下物体各点的温度分布不随 时间的改变而变化的温度场称稳态温度场， 其表达式：
t f ( x, y, z )
非稳态温度场（非定常温度场） （Transient conduction） 是指在变动工作条件下，物体中各点的 温度分布随时间而变化的温度场称非稳态 温度场，其表达式：
怎么得到？
• 可得到
t q gradt n n
2.2 导热问题的数学描写
2.2.1 导热微分方程的推导 1、定义：根据能量守恒定律与傅立叶定律， 建立导热物体中的温度场应满足的数学表 达式，称为导热微分方程。
2 、导热微分方程的数学表达式
假设： (1) 所研究的物体是各向同性的连续介质 (2) 热导率、比热容和密度均为已知 (3)体内具有均匀分布内热源；强度 [W/m3]; ：单位体积的导热体在单位时间内放出的热量
将以上各式代入热平衡关系式，并整理得：
t t t t c ( ) ( ) ( ) x x y y z z
非稳态项 扩散项 源项
这是笛卡尔坐标系中三维非稳态导热微分方 程的一般表达式。 其物理意义：反映了物体的温度随时间和空 间的变化关系。
3、微元体在d时间 内焓的增加量
t c dxdydzd
d v＝
t t t [ ( ) ( ) ( )]dxdydzd qv dxdydzd x x y y z z t c dxdydzd
导热系数是物性参数，它与物质结构和状态密切 相关，例如物质的种类、材料成分、温度、 湿度、 压力、密度等，与物质几何形状无关。 它反映了物质微观粒子传递热量的特性。
稳态温度场（定常温度场）
（Steady-state conduction）
是指在稳态条件下物体各点的温度分布不随 时间的改变而变化的温度场称稳态温度场， 其表达式：
t f ( x, y, z )
非稳态温度场（非定常温度场） （Transient conduction） 是指在变动工作条件下，物体中各点的 温度分布随时间而变化的温度场称非稳态 温度场，其表达式：
怎么得到？
• 可得到
t q gradt n n
2.2 导热问题的数学描写
2.2.1 导热微分方程的推导 1、定义：根据能量守恒定律与傅立叶定律， 建立导热物体中的温度场应满足的数学表 达式，称为导热微分方程。
2 、导热微分方程的数学表达式
假设： (1) 所研究的物体是各向同性的连续介质 (2) 热导率、比热容和密度均为已知 (3)体内具有均匀分布内热源；强度 [W/m3]; ：单位体积的导热体在单位时间内放出的热量
将以上各式代入热平衡关系式，并整理得：
t t t t c ( ) ( ) ( ) x x y y z z
非稳态项 扩散项 源项
这是笛卡尔坐标系中三维非稳态导热微分方 程的一般表达式。 其物理意义：反映了物体的温度随时间和空 间的变化关系。
3、微元体在d时间 内焓的增加量
t c dxdydzd
d v＝
t t t [ ( ) ( ) ( )]dxdydzd qv dxdydzd x x y y z z t c dxdydzd
导热系数是物性参数，它与物质结构和状态密切 相关，例如物质的种类、材料成分、温度、 湿度、 压力、密度等，与物质几何形状无关。 它反映了物质微观粒子传递热量的特性。
第二章导热基本原理
• 导热问题的完整描述
– 初始条件+边界条件+导热微分方程 – 对于稳态导热，定解条件只需要边界条件
• 边界条件分类
– 第一类边界条件，规定边界上的温度值。 稳态导热： tw=常数 非稳态导热：tw = f1(τ)
– 第二类边界条件，规定边界上热流密度值 稳态导热： qw=常数
非稳态导热：qw n t w f2()
所以温度场不相同
t2未知， λ铜≠ λ铁，h相同
λ铜> λ铁 ρ铜> ρ铁 c铜< c铁
•2
边界条件 ●R
r 0, dt 0 第二类边界条件 dr
r R, qw h(tw tf )
tw
第三类边界条件
●
壁面温度tw
周围流体温度tf 表面传热系数h
作业总结
• 1写出导热微分方程和边界条件，如果边界条 件和微分方程不包含任何物性常数如λ 、ρ、 c 等，则温度场相同，否则温度场不同。
后续导热问题的讨论中，将贯穿从导热微分方程 出发的处理方法
圆柱坐标系 （r, φ, z）
•
t a r2t21 r rtr122t2 z2t2 c
稳态、无内热源
2t r2
1t 1 2t
rr r2 2
2t z2
0
球坐标系（r,φ ,θ ）
t a 1 r 2 r r 2 t r2s 1 in sin t r2si1 n 2
λ银> λ铜> λ金> λ铝
随着温度升高，金属晶格振动的加强干扰了自 由电子运动，导致导热系数降低。
10K:Cu 12000W(m) 15K:Cu 7000W(m)
(2)合金的导热：金属中掺入任何杂质将破坏晶 格的完整性，干扰自由电子的运动，导致导热 系数降低。依靠自由电子的迁移和晶格的振动， 主要依靠后者，因此温度升高，晶格振动加强， 导热增强。
(完整PPT)传热学
因此，温度场内任一点的温度为该点位置和时 间的函数，即：
t f ( x, y, z, )
考虑时 间因素
考虑空 间因素
不稳定温度场
t 0 加热
t 0 冷却
稳定温度场 t 0
一维温度场 二维温度场 三维温度场
t f (x, ) t f (x, y, ) t f (x, y, z, )
– 另一种观点认为其导热机理类似于非导电固体， 即主要依靠原子、分子在其平衡位置附近的振 动，只是振动的平衡位置间歇地发生移动。
• 总的来说，关于导热过程的微观机理，目前 仍不很清楚。
• 本章只讨论导热现象的宏观规律。
【热对流(对流)】
（1）定义：由于流体质点发生相对位移而引起的
热量传递过程。 如炉墙外表面向大气散热；
背景问题:
（1）冬天，木凳与铁凳温度一样，但人们坐在铁凳 上比作在木凳上感到冷得多，这是问什么？
（2）一杯热牛奶，放在水里比摆在桌子上冷得快， 这又是为什么？
人体热量向凳子传递，由于铁比木头传热速 率快得多，使人体表面散热快，而体内向体
表补充热量又跟不上，所以感觉凉。 同是固体，材质不同则传热快慢不同。
（2）特点：
炉内高温气体与被加热物 料或炉墙内衬间的换热
✓热对流只发生在流体中。
✓流体各部分间产生相对位移
【热对流(对流)】
（3）产生对流的原因 ➢ 由于流体内部温度不同形成密度的差异，在浮力的
作用下产生流体质点的相对位移，使轻者上浮，重 者下沉，称为自然对流； ➢ 由于泵、风机或搅拌等外力作用而引起的质点强制 运动，称为强制对流。
• 传热的特点：传热发生在有温度差的地方，并 且总是自发地由高温处向低温处传递。
t f ( x, y, z, )
考虑时 间因素
考虑空 间因素
不稳定温度场
t 0 加热
t 0 冷却
稳定温度场 t 0
一维温度场 二维温度场 三维温度场
t f (x, ) t f (x, y, ) t f (x, y, z, )
– 另一种观点认为其导热机理类似于非导电固体， 即主要依靠原子、分子在其平衡位置附近的振 动，只是振动的平衡位置间歇地发生移动。
• 总的来说，关于导热过程的微观机理，目前 仍不很清楚。
• 本章只讨论导热现象的宏观规律。
【热对流(对流)】
（1）定义：由于流体质点发生相对位移而引起的
热量传递过程。 如炉墙外表面向大气散热；
背景问题:
（1）冬天，木凳与铁凳温度一样，但人们坐在铁凳 上比作在木凳上感到冷得多，这是问什么？
（2）一杯热牛奶，放在水里比摆在桌子上冷得快， 这又是为什么？
人体热量向凳子传递，由于铁比木头传热速 率快得多，使人体表面散热快，而体内向体
表补充热量又跟不上，所以感觉凉。 同是固体，材质不同则传热快慢不同。
（2）特点：
炉内高温气体与被加热物 料或炉墙内衬间的换热
✓热对流只发生在流体中。
✓流体各部分间产生相对位移
【热对流(对流)】
（3）产生对流的原因 ➢ 由于流体内部温度不同形成密度的差异，在浮力的
作用下产生流体质点的相对位移，使轻者上浮，重 者下沉，称为自然对流； ➢ 由于泵、风机或搅拌等外力作用而引起的质点强制 运动，称为强制对流。
• 传热的特点：传热发生在有温度差的地方，并 且总是自发地由高温处向低温处传递。
传热学第五版课件完整版PPT课件
d 2t qV 0 2 dx
7.物性参数λ 、 ρ 、c均为常数，一维稳态温度场，无内热源：
d 2t 0 2 dx
第四节
通解
导热过程的单值性条件
特解
作用：用来对某一特定的导热过程进行进一步的具体说明
四种单值性条件：
几 何 条 件 时 间 条 件 物 理 条 件 边 界 条 件
δ,l,d……
q z
t z
第二节
导热系数
每种物质的导热系数可通过实验确定 常用物质可查表获取
一 般 规 律
固相>液相>气相 金属>非金属 晶体>无定形态 纯物质>有杂质物质 纯金属>合金
导热系数的主要影响因素：温度、压力
气体的导热系数：
随温度升高而增大（由于分子运动速度和比定容热容增大），
压力对其影响不大（密度增大但自由程减小）
第三节
导热微分方程式
研究目标：确定物体内的温度场
研究基础： 导热微分方程式＝能量守恒定律＋傅立叶定律 研究对象： 右 图 中 的 六 面 微 元 体
根据能量守恒定律： 导入和导出微元体的净热量＋微元体中内热源的发热量 ＝微元体热能（内能）的增加
在一定时间dτ内: 导入微元体的净热量： 导出微元体的净热量：
t t t t c qV x x y y z z
——导热微分方程式
在几种特殊条件下对导热微分方程式的简化：
1.物性参数λ 、 ρ 、c均为常数：
q z dz q z q z dz z
q y
代入上式
再将傅立叶定律代入，得出： 三个方向导入与导出微元体的净热量：
导热基本定律和稳态导热
qw h(tw t f )
qw
h tf
傅里叶定律:
qw (t / n)
例:右图中
0
δx
x ,
t
x
x
h(tw
tf
)
课上作业:列出下列问题得数学描述:
1. 一块厚度为d得平板,两侧得温度分别为tw1和tw2。 (1)导热系数为常数;(2)导热系数就是温度得函数 。
2. 一块厚度为d 得平板,平板内有均匀得内热源,热源
c1 c2
t2 t1 ln(r2 / r1
t1 ln r1
)
t2 t1 ln(r2 / r1
)
将两个积分常数代入原通解,可得 圆筒壁内得温度分布如下
t
t1
t2 t1 ln(r2 / r1)
ln(r
/
r1 )
r
温度分布就是一条对数曲线
t1 r1
t2
r2
通过圆筒壁得热流量
式中
Φ
A
dt dr
t1
t2
0δ
x
对微分方程直接积分两次,得微分方程得通解:
dt dx
c1
t
c1x c2
利用两个边界条件
t
x 0, t t1
c2 t1
t1
x , t t2
c1
t2 t1
t2
将两个积分常数代入原通解,可得 0 δ
x
平壁内得温度分布如下
t
t1
t1
t2
x
线性分布
利用傅立叶导热定律可得通过平壁得热流量
q dt t1 t2 [W/m2 ]
dx
Φ A dt A t1 t2 t1 t2 [W ]
dx
2024人教版地理七年级上册第四章天气与气候4.2.2 气温的分布 习题课件ppt
11. 影响世界年平均气温分布的主要因素是( A )
A. 纬度位置
B. 地势高低
C. 地形类型
D. 植被状况
解析：由图可知，图中所示世界
年平均气温由低纬向高纬递减，
主要影响因素是纬度位置。
世界年平均气温分布图
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
第2课时 气温的分布
解析：读图可知，等温线越稀疏，温差
越小，因此气温差异最小的是①处；②
地等温线最密集，温差最大；图中所示
相邻两条等温线的温差是2 ℃；图中等
温线自南向北气温逐渐降低，应位于北
半球。
等温线模式图
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
第2课时 气温的分布
知识梳理 基础通关 能力突破 素养达标
世界年平均气温分布图
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
第2课时 气温的分布
知识梳理 基础通关 能力突破 素养达标
5. 南半球等温线较平直，影响因素是( D )
A. 纬度位置
B. 经度位置
C. 地形
D. 海陆分布
世界年平均气温分布图
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
第2课时 气温的分布
知识梳理 基础通关 能力突破 素养达标
9. 若甲地位于陆地，乙地位于海洋，则( D )
A. 甲地气温高于乙地，此时为夏季
B. 甲地气温高于乙地，此时为冬季
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
知识点：等温面和等温线
温度场中，同一时刻温度相同的点所组成的线或面称为 等温线或等温面。等温面上的任一条线都是等温线。例如， 大平壁内的等温面为一系列平 行平面，圆筒壁内等温面为一 系列同心圆柱面。 同一时刻，不同温度的等 温线之间和等温面之间不会相 等温线 交，因为在同一时刻，空间内 热流线 同一个点不能有两个或两个以 上的温度值。所以，在连续的 温度场内，等温面（或等温线） 在物体中形成封闭的曲面（或 图1 等温面与热流线示意图
t-Δ t t t+Δ t
知识点：等温面和等ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ线
曲线），或者终止于物体的边界上，不会在物体中中断。 与等温面垂直的线称热流线，热流线为一矢量，方向朝 着温度降低的方向，如图所示。
温度场中，同一时刻温度相同的点所组成的线或面称为 等温线或等温面。等温面上的任一条线都是等温线。例如， 大平壁内的等温面为一系列平 行平面，圆筒壁内等温面为一 系列同心圆柱面。 同一时刻，不同温度的等 温线之间和等温面之间不会相 等温线 交，因为在同一时刻，空间内 热流线 同一个点不能有两个或两个以 上的温度值。所以，在连续的 温度场内，等温面（或等温线） 在物体中形成封闭的曲面（或 图1 等温面与热流线示意图
t-Δ t t t+Δ t
知识点：等温面和等ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ线
曲线），或者终止于物体的边界上，不会在物体中中断。 与等温面垂直的线称热流线，热流线为一矢量，方向朝 着温度降低的方向，如图所示。