PAGEPAGE14ht02.doc第二章第二章穩態導熱在穩態導熱過程中，物體的溫度不隨時間發生變化，即。這時，若物體的熱物性為常數，導熱微分方程式具有下列形式（2-1）在沒有內熱源的情況下，上式簡化為（2-2）第一節通過平壁的導熱一、第一類邊界條件圖2-1單層平壁的導熱（2-3）=（2-4）（2-5）（2-6）（2-7）W/m（2-8）若在無限大平壁兩側溫度和范圍內，熱導率隨溫度發生變化，即式（1-15），。平壁厚度仍為，平壁兩側表面處邊界條件亦與上述的相同。這時，平壁內的溫度分布和通過平壁的導熱量，應求解下列導熱微分方程式得到，（4）（5）（6）將和代入式（6）并消去等號兩側的，得到溫度分布（7）上式亦可以改寫（2-9）圖2-2導熱系數隨溫度變化時平壁內的溫度分布通過平壁的導熱熱流密度為參看式（5），得利用緒論中所述的熱阻概念，式（2-8）可以改寫成類似于電學中歐姆定律的形式W/m（2-10）式中，就是單位面積平壁的導熱熱阻，圖2-1示出了單層平壁導熱過程的模擬電路圖。圖2-3多層平壁的導熱W/m（8），式中是第層平壁單位面積導熱熱阻。由式（8）可得（9）將式（9）中各式相加并整理，得（2-11）式中是三層平壁單位面積的總熱阻。（2-12）（2-13）二、第三類邊界條件圖2-4單層平壁的傳熱=－)（1）（2）（3）=（4）=（2-14）（2-15）第二節通過復合平壁的導熱圖2-5復合平壁示例圖2-6復合平壁的導熱（2-17）復合平壁的總導熱熱阻第三節具有內熱源的平壁導熱圖2-8具有內熱源的平壁導熱對式(1)積分兩次,可得下列溫度分布,==第四節通過圓筒壁的導熱第一類邊界條件圖圖2-9單層圓筒壁的導熱（2-21）圓筒壁內、外表面都給出第一類邊界條件，即已知（2-22）（2-23）或采用直徑寫作（2-24）W（7）或寫作（2-25）將式（2-22）改寫為歐姆定律的形式，可得（2-26）為了工程上計算方便起見，按單位管長來計算熱流量，記為（2-27）圖2－10多層圓筒壁的導熱同理，對于n層圓筒壁（2-28）第三類邊界條件圖2-11單層圓筒壁的傳熱=（1）=)（2）（3）｜=（4）｜=（2-29）類似于通過平壁的傳熱過程一樣，單位管長的熱流量亦可以用傳熱系數來表示，（2-30）（2-31）（2-32）三、臨界熱絕緣直徑圖圖2-12臨界熱絕緣直徑（2-33）（2-34）第五節通過肋壁的導熱（a）直肋（b）環肋圖2-13肋壁示例圖2-14等截面直肋的導熱一、等截面直肋的導熱(1)（2）（3）式中，單位是1/m。在處的邊界條件是給定肋基的溫度，即，（4），（5）（6）（7）式中常數和可以根據邊界條件確定，即將=0℃｜｜=式中是雙曲線正切函數，它的數值可從附錄13中查得。于是｜=二、肋片效率（2-38）（2-39）圖2-16雙曲線函數的數值圖2-17等截面直肋的肋片效率肋片效率圖圖2-18等厚度環肋的肋片效率第六節通過接觸面的導熱圖2-19接觸熱阻第七節二維穩態導熱問題(2-40)（1）（2）幾種導熱過程的形狀因子