【摘要】:与描述其他物理场的控制方程一样,导热微分方程的求解需要单值性条件,即初始条件和边界条件。温度场的常见边界条件分为三类,如下所述。第三类边界条件:给定边界面周围流体的温度Tf和散热系数α。根据牛顿散热公式,物体边界S3与流体间的对流换热量可写成q=α 式中,T为物体边界温度值。这里,当T>Tf时表示物体散热,当T<Tf时表示物体吸热,当T=Tf时则成为第一类边界条件。
与描述其他物理场的控制方程一样,导热微分方程的求解需要单值性条件,即初始条件和边界条件。初始条件指在初始状态下(如t=0时)的温度值,即T(x,y,z,t)=T0(x,y,z,t)。
温度场的常见边界条件分为三类,如下所述。
(1)第一类边界条件:给定任何时刻物体边界的温度值,即
式中,S1为边界面;T0为给定温度。
(2)第二类边界条件:给定任何时刻物体边界面上的热流密度值,即
式中,S2为边界面;q0为给定的通过边界S2的热流密度,当q0为常数时是恒流边界,当q0=0时是绝热边界。
(3)第三类边界条件:给定边界面周围流体的温度Tf和散热系数α。根据牛顿散热公式,物体边界S3与流体间的对流换热量可写成(www.xing528.com)
q=α(T-Tf) (2-74a)
式中,T为物体边界温度值。根据Fourier定律,第三类边界条件可写为
式中,Tf为流体的温度,可以是常数,也可以是某种随时间和位置变化的函数;α为散热系数,可以是常数,也可以是某种随时间和位置变化的函数。
这里,当T>Tf时表示物体散热,当T<Tf时表示物体吸热,当T=Tf时则成为第一类边界条件。
三类边界条件中,第一类是强制边界条件,第二类、第三类是自然边界条件。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。