1.Классификация уравнений теплопроводности.
Уравнения теплопроводности можно классифицировать несколькими способами.
Классификация по системам координат.
В прямоугольных координатах
В сферических координатах
В цилиндрических координатах
Классификация по источникам тепла
С внешними источниками тепла.
С внутренними источниками тепла.
Классификация по телам для которых рассчитывается теплопроводность.
Для прямоугольного тела.
Для неограниченной пластины
Для неограниченного цилиндра
Для цилиндр с конечными размерам.
Форма записи
Одномерная запись.
Трехмерная запись.
2.Виды теплообмена.
Теплопроводность — это перенос тепловой энергииструктурными частицами вещества (молекулами,атомами,ионами) в процессе их теплового движения. Такой теплообмен может происходить в любыхтелахс неоднородным распределениемтемператур, но механизм переноса теплоты будет зависеть отагрегатного состояниявещества. Явление теплопроводности заключается в том, чтокинетическая энергияатомовимёолекул, которая определяет температуру тела, передаётся другому телу при их взаимодействии или передаётся из более нагретых областей тела к менее нагретым областям. Иногда теплопроводностью называется также количественная оценка способности конкретноговеществапроводитьтепло.
Одномерный случай
В случае одномерного диффузионного процесса с коэффициентом диффузии (теплопроводности) уравнение имеет вид:
Трёхмерный случай
В трёхмерном случае уравнение приобретает вид:
Конве́кция — явление переноса теплотыв жидкостях илигазахпутем перемешивания самого вещества (как вынужденно, так и самопроизвольно). Существует т. н. естественная конвекция, которая возникает в веществе самопроизвольно при его неравномерном нагревании в поле тяготения. При такой конвекции нижние слои вещества нагреваются,становятся легчеи всплывают, а верхние слои, наоборот, остывают, становятся тяжелее и опускаются вниз, после чего процесс повторяется снова и снова. При некоторых условиях процесс перемешиваниясамоорганизуетсяв структуру отдельных вихрей и получается более или менее правильная решётка из конвекционных ячеек.
Уравнения записываться в следующих видах:
Дивергентная форма уравнения
Недивергентная форма уравнения
Нестационарная форма уравнения
Теплово́е излуче́ние — электромагнитное излучениес непрерывнымспектром, испускаемое нагретыми телами за счёт ихтепловой энергии.
3. Характеристика теплотехнических тонких тел.
В случае, когда термическое сопротивление отдачи тепла телом много больше удельного термического сопротивления переносу тепла теплопроводностью внутри тела от его поверхности к середине, то есть когда
, (15)
где - половина толщины тела, тело называется теплотехнически тонким.
Во сколько раз должна быть меньше, чемконкретной общепринятой цифры нет, да она зависит от требований к заданному перепаду. В каждом случае расчетчик решает сам, является ли тело теплотехнически тонким. Приближенно можно принять. Такому соотношению соответствует значение критерия Био Bi<0.25.