熱傳導中的熱源強度是什麼?熱源強度具體是什麼物理量

2022-12-10 20:51:35 字數 5019 閱讀 2463

1樓:mono教育

首先問題是線性的,所以只要分別考慮每個熱源即可,之後再疊加。這樣直接把資料帶入熱傳導公式就行了,因為是一維的計算還算方便。熱源位置就是唯一的位置引數x,熱源強度就是功率。

熱傳導是介質內無巨集觀運動時的傳熱現象,其在固體、液體和氣體中均可發生,但嚴格而言,只有在固體中才是純粹的熱傳導,而流體即使處於靜止狀態,其中也會由於溫度梯度所造成的密度差而產生自然對流,因此,在流體中熱對流與熱傳導同時發生。

2樓:爸爸大兔子

1,這個問題描述其實還應該加上金屬細長杆表面絕熱,即這是一個一維導熱問題,否則就要給出金屬細長杆的橫截面形狀和尺寸,以及表面的對流換熱係數和環境溫度,那就是一個三維計算或者二維軸對稱計算(當圓形橫截面、且不考慮自然對流影響時)。另外還要加上討論的是溫度穩定後的溫度分佈,即這是一個穩態一維導熱問題。

2,對於一個有均勻內熱源的穩態一維導熱問題,其導熱守恆方程為

λ偏2t/偏x2+q=0(打不了公式,如果你學過傳熱學,應該能看懂這個公式。前面第一項λ是導熱係數,偏2t/偏x2是溫度在x方向的二階偏導數,q是單位時間單位體積的發熱量,即內熱源強度)

這是一個很簡單的二階常微分方程,解是t(x)=0.5*(-q/λ)*x2+ax+b

式中的a和b由兩個邊界條件確定。

3,但你的問題比這個略微複雜一點點,即內熱源不是均勻分佈在整個一維空間,而是隻佔據了部分空間。在沒有內熱源的部分,是一個無內熱源的穩態一維導熱問題,其導熱守恆方程為

λ偏2t/偏x2=0

它的解析解是t(x)=ax+b,線性方程。a和b由兩端的溫度邊界條件確定。

4,實際計算時,最複雜的情況就是內熱源在中間某一段,其兩側是兩個無內熱源段。

則可以列出如下方程:

左側無內熱源段:

t(x)=a1*x+b1 (a1和b1是兩個係數)

中間有內熱源段:

t(x)=0.5*(-q/λ)*x2+a2*x+b2(a2和b2是兩個係數)

右側無內熱源段:

t(x)=a3*x+b3 (a3和b3是兩個係數)

現在有6個未知數,因此需要6個定解條件。

假設一維問題座標x範圍是從0到l(左側為0,右側為l)

則有兩個邊界條件方程

根據t(0)=0(題中假設兩端溫度為0),得a1*0+b1 =0(應用左側方程)

t(l)=0,得a3*l+b3 =0(應用右側方程)

假設內熱源段x座標範圍是從l1到l2

則在l1和l2上,溫度要連續,且熱流要相等,即

a1*l1+b1= 0.5*(-q/λ)*l1*l1+a2*l1+b2(第一段右側溫度和第二段左側溫度相等)

a1=(-q/λ)*l1+a2 (溫度的一階導數相等,即熱流相等)

0.5*(-q/λ)*l2*l2+a2*l2+b2=a3*l2+b3(第二段右側溫度和第三段左側溫度相等)

(-q/λ)*l2+a2=a3 (溫度的一階導數相等,即熱流相等)

這樣,有6個獨立方程,6個未知數就可以求解出來。

祝你好運。

關於熱源位置和熱源強度:如果你能看懂上面的答案,就可以明白,熱源位置在這道題中指的是一個連續分佈的區間(從l1到l2),熱源強度指的是單位時間單位體積的發熱量(j/m3.s,或者w/m3)

吐槽一下,那個最佳答案實在是誤人子弟。不懂就不要亂說,或者說之前先表示一下自己也不是很懂,只是外行或者剛剛本科還沒入門,所以說了不能保證對云云。

熱的科學定義是什麼? 熱源是什麼 ? (科學的物理解釋)

3樓:

熱是能量的一種體現方式,熱源是以熱能方式釋放能量的物質。

什麼是熱島強度?

4樓:匿名使用者

城市熱島效應

開放分類: 自然、城市、環保、效應、環境汙染

英文名稱:the city hot island effect

熱島效應

[編輯本段]

晴朗無風的夏日,海島上的地面氣溫,高於周圍海上氣溫,並因此形成海風環流以及海島上空的積雲對流,這是海洋熱島效應的表現。近年來,由於城市人口集中,工業發達,交通擁塞,大氣汙染嚴重,且城市中的建築大多為石頭和混凝土建成,它的熱傳導率和熱容量都很高,加上建築物本身對風的阻擋或減弱作用,可使城市年平均氣溫比郊區可高2攝氏度,甚至更多,在溫度的空間分佈上,城市猶如一個溫暖的島嶼,從而形成城市熱島效應。熱島效應是由於人們改變城市地表而引起小氣候變化的綜合現象,在冬季最為明顯,夜間也比白天明顯,是城市氣候最明顯的特徵之一。

氣候條件是造成城市熱島效應的外部因素,而城市化才是熱島形成的內因。一般認為熱島成因有三:一是城市與郊區地表面性質不同,熱力性質差異較大。

城區反射率小,吸收熱量多,蒸發耗熱少,熱量傳導較快,而輻射散失熱量較慢,郊區恰相反;二是城區排放的人為熱量比郊區大;三是城區大氣汙染拖物濃度大,氣溶膠微粒多,在一定程度上起了保溫作用。

大氣汙染在城市熱島效應中起著相當複雜特殊的作用。來自工業生產、交通運輸以及日常生活中的大氣汙染物在城區濃度特別大,它像一張厚厚的毯子覆蓋在城市上宛,白天它大大地削弱了太陽直接輻射,城區升溫減緩,有時可在城市產生「冷島」效應。夜間它將大大減少城區地表有效長波輻射所造成的熱量損耗,起到保溫作用,使城市比郊區「冷卻」得慢,形成夜間熱島現象。

從城市氣象規劃設計出發應考慮:

(1)要保護並增大城區的綠地、水體面積。因為城區的水體、綠地對減弱夏季城市熱島效應起著十分可觀的作用。

(2)城市熱島強度隨著城市發展而加強,因此在控制城市發展的同時,要控制城市人口密度、建築物密度。因為人口高密度區也是建築物高密度區和能量高消耗區,常形成氣溫的高值區。

(3)如北京市位於平原中部,三面環山。由於山谷風的影響,盛行南、北轉換的風向。夜間多偏北風,白天多偏南風。

因此,在擴建新市區或改建舊城區時,應適當拓寬南北走向的街道,以加強城市通風,減小城市熱島強度。

(4)減少人為熱的釋放,儘量將民用煤改為液化氣、天然氣並擴大供熱面積也是根本對策。

城市熱島效應(urban heat island effect)是指城市中的氣溫明顯高於外圍郊區的現象。在近地面溫度圖上,郊區氣溫變化很小,而城區則是一個高溫區,就象突出海面的島嶼,由於這種島嶼代表高溫的城市區域,所以就被形象地稱為城市熱島。城市熱島效應使城市年平均氣溫比郊區高出1°c,甚至更多。

夏季,城市區域性地區的氣溫有時甚至比郊區高出6°c以上。此外,城市密集高大的建築物阻礙氣流通行,使城市風速減小。由於城市熱島效應,城市與郊區形成了一個晝夜相反的熱力環流。

近年來,隨著城市建設的高速發展,城市熱島效應也變得越來越明顯。城市熱島形成的原因主要有以下幾點:

首先,是受城市下墊面特性的影響。城市內有大量的人工構築物,如混凝土、柏油路面,各種建築牆面等,改變了下墊面的熱力屬性,這些人工構築物吸熱快而熱容量小,在相同的太陽輻射條件下,它們比自然下墊面(綠地、水面等)升溫快,因而其表面溫度明顯高於自然下墊面。

另一個主要原因是人工熱源的影響。工廠生產、交通運輸以及居民生活都需要燃燒各種燃料,每天都在向外排放大量的熱量。

此外,城市裡中綠地、林木和水體的減少也是一個主要原因。隨著城市化的發展,城市人口的增加,城市中的建築、廣場和道路等大量增加,綠地、水體等卻相應減少,緩解熱島效應的能力被削弱。

當然,城市中的大氣汙染也是一個重要原因。城市中的機動車、工業生產以及居民生活,產生了大量的氮氧化物、二氧化碳和粉塵等排放物。這些物質會吸收下墊面熱輻射,產生溫室效應,從而引起大氣進一步升溫。

原則上,一年四季都可能出現城市熱島效應。但是,對居民生活和消費構成影響的主要是夏季高溫天氣下的熱島效應。為了降低室內氣溫和使室內空氣流通,人們使用空調、電扇等電器,而這些都需要消耗大量的電力。

如目前美國1/6的電力消費用於降溫目的,為此每年需付電費400億美元。高溫天氣對人體健康也有不利影響。有關研究表明,環境溫度高於28°c時,人們就會有不適感;溫度再高還容易導致煩躁、中暑、精神紊亂等症狀;氣溫持續高於34°c,還可導致一系列疾病,特別是使心臟、腦血管和呼吸系統疾病的發病率上升,死亡率明顯增加。

此外,氣溫升高還會加快光化學反應速度,使近地面大氣中臭氧濃度增加,影響人體健康。

5樓:布墨

熱島效應

開放分類: 城市、氣溫、氣候、環境、熱島效應一個地區的氣溫高於周圍地區的現象。用兩個代表性測點的氣溫差值(即熱島強度)表示。主要有兩種:

城市熱島效應

[編輯本段]

城市人口密集、工廠及車輛排熱、居民生活用能的釋放、城市建築結構及下墊面特性的綜合影響等是其產生的主要原因。熱島強度有明顯的日變化和季節變化。日變化表現為夜晚強、白天弱,最大值出現在晴朗無風的夜晚,上海觀測到的最大熱島強度達6℃以上。

季節分佈還與城市特點和氣候條件有關,北京是冬季最強,夏季最弱,春秋居中,上海和廣州以10月最強。年均氣溫的城鄉差值約1℃左右,如北京為0.7~1.

0℃,上海為0.5~1.4℃,洛杉磯為0.

5~1.5℃。城市熱島可影響近地層溫度層結,並達到一定高度。

城市全天以不穩定層結為主,而鄉村夜晚多逆溫。水平溫差的存在使城市暖空氣上升,到一定高度向四周輻散,而附近鄉村氣流下沉,並沿地面向城市輻合,形成熱島環流,稱為「鄉村風」,這種流場在夜間尤為明顯。城市熱島還在一定程度上影響城市空氣溼度、雲量和降水。

對植物的影響則表現為提早發芽和開花、推遲落葉和休眠。

城市熱島效應是城市氣候中典型的特徵之一。

什麼是熱源物質?各自的產熱係數是多少?

6樓:小等愛教育

熱源物質是指微生物產生的某些多糖蛋白複合物等使人體發熱的物質。熱源物質分子大小為20-100,分子量為20000-1000000之間,用截流分子量6000左右的膜比較合適。

它們是一類分子量很大的物質,也可以利用凝膠層析的排阻效應將這些大分子熱源物質與其它相對分子量較小的物質分開。

應用1、燃油熱源目前的乾燥裝置多以柴油或煤油作熱源,由於石油**緊張,**居高不下,糧食乾燥裝置作業成本較高,適用於加工量小、作業時間短的加工戶。對於作業規模大的加工戶來說,成本高、經濟效益低,不利於長期運營。

2、生物質熱源隨著生物質熱風爐技術的成熟,為糧食乾燥技術配套的熱風爐提供了新型的綠色環保替代能源。稻殼、棉稈、秸稈壓塊等生物質的利用,在降低乾燥作業成本的同時,通過加裝煙塵過濾系統收集燃燒後的草木灰制肥,實現了資源的可持續迴圈利用。

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