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二 傅立叶定律(第1页)

二傅立叶定律

Fourier'slaw(傅立叶导热定律,Fourier'slawofheat)

傅立叶定律是传热学中的一个基本定律。

傅里叶定律的文字表述:在导热现象中,单位时间内通过给定截面的热量,正比例于垂直于该界面方向上的温度变化率和截面面积,而热量传递的方向则与温度升高的方向相反。

傅里叶定律用热流密度q表示时形式如下:

q=-λ(dtdx)

可以用来计算热量的传导量。

相关的公式如下

Φ=-λA(dtdx)

q=-λ(dtdx)

其中Φ为导热量,单位为W

λ为导热系数,w(m*k)

A为传热面积,单位为m^2

t为温度,单位为K

x为在导热面上的坐标,单位为m

q是沿x方向传递的热流密度(严格地说热流密度是矢量,所以q应是热流密度矢量在x方向的分量)单位为Wm^2

dtdx是物体沿x方向的温度梯度,即温度变化率

一般形式的数学表达式:q=-λgradt=-λ(dtdx)n

式中:gradt是空间某点的温度梯度(temperaturegradient);n是通过该点的等温线上的法向单位矢量,

指温度升高的方向

上述式中负号表示传热方向与温度梯度方向相反

λ表征材料导热性能的物性参数(λ越大,导热性能越好)

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