傅立叶定律二、1定义:通过等温表面的导热速率与温度梯度及传热面积成正比otdQ =-ΛdSan式中dQ—热传导速率,W或J/s;ds一导热面积,m?;at/an温度梯度,℃/m或K/m;导热系数,W/(m℃)或W/(mK)。26
26 n t dQ dS ∂ λ ∂ = − 式中 dQ ── 热传导速率,W或J/s; dS ── 导热面积,m2; ∂t/∂n ── 温度梯度,℃/m或K/m; λ ── 导热系数,W/(m·℃)或W/(m·K)。 二、傅立叶定律 二、傅立叶定律 定义:通过等温表面的导热速率与温度梯度及传 热面积成正比
负号表示传热方向与温度梯度方向相反at用热通量来表示dt对一维稳态热传导=-AdSdodx!表征材料导热性能的物性参数2越大,导热性能越好27
27 负号表示传热方向与温度梯度方向相反 n t dS d Q q ∂ λ ∂ = = − λ表征材料导热性能的物性参数 λ越大,导热性能越好 用热通量来表示 对一维稳态热传导 dx dt d Q = − λdS
导热系数4. 2.22Ot/an1入在数值上等于单位温度梯度下的热通量2入是分子微观运动的宏观表现。入=f(结构,组成,密度,温度,压力)各种物质的导热系数28
28 (2) λ是分子微观运动的宏观表现。 t n q ∂ λ ∂ / = − (1) λ在数值上等于单位温度梯度下的热通量。 λ = f(结构,组成,密度,温度,压力) (3) 各种物质的导热系数 4.2.2 导热系数 表4-3物质导热系数的数量级 λ 0.006-0.6 0.07-0.7 0.2-3.0 15-420 物质 气体 液体 非金属固体 金属 注:λ单位为w/(m.℃)
表4-3物质导热系数的数量级气体物质液体金属非金属固体0.07-0.715-4200.006-0.60.2-3.0注:入单位为w/(m.℃)2气体7>液体金属固体非金属固体29
29 表4-3物质导热系数的数量级 λ 0.006 -0.6 0.07 -0.7 0.2 -3.0 15 -420 物质 气体 液体 非金属固体 金属 注:λ单位为w/(m.℃) λ金属固体 > λ非金属固体 > λ液体 > λ气体
1)固体金属:入纯金属合金入越大。非金属:同样温度下,p越大,= ,(1+ at)在一定温度范围内:式中0℃,t℃时的导热系数,W/(mK):入一20,温度系数。a对大多数金属材料a<0,t个l对大多数非金属材料a〉0,t 个 个30
30 (1 ) 0 在一定温度范围内: λ = λ + at 式中 λ0, λ ── 0℃, t℃时的导热系数,W/(m·K); a ── 温度系数。 对大多数金属材料a < 0 ,t ↑ λ↓ 对大多数非金属材料a > 0 , t ↑λ↑ 1)固体 z 金属:λ纯金属> λ合金 z 非金属:同样温度下,ρ越大, λ越大