Bài giảng Chương 2: Dẫn nhiệt môn Truyền nhiệt | Đại học Bách Khoa Hà Nội

TRUYỀN NHIỆT & TRUYỀN KHỐI
CHƯƠNG 2: DẪN NHIỆT
TS. Nguyễn Quốc Hải
Quét mã QR và điền MSSV điểm danh 1/4/2025 CHƯƠNG 2 1 NỘI DUNG
I. Một số khái niệm cơ bản
II. Định luật dẫn nhiệt Fourier
III. Phương trình vi phân dẫn nhiệt
IV. Điều kiện đơn trị của bài toán dẫn nhiệt V. Dẫn nhiệt ổn định
VI. Dẫn nhiêt không ổn định 1/4/2025 CHƯƠNG 1 2
I. Một số khái niệm cơ bản
Định nghĩa: dẫn nhiệt là quá trình trao đổi nhiệt giữa các phần
của vật hay giữa các vật khác nhau khi chúng tiếp xúc với nhau.
Điều kiện: có sự chênh lệch nhiệt độ, tiếp xúc nhau 1/4/2025 CHƯƠNG 2 3
I. Một số khái niệm cơ bản
1. Trường nhiệt độ
là tập hợp tất cả các giá trị nhiệt độ trong vật thể hoặc môi
trường tại một thời điểm τ nào đó.
+Trường nhiệt độ ổn định t = f(x,y,z)
+Trường nhiệt độ không ổn định t = f(x,y,z,τ) 1/4/2025 CHƯƠNG 2 4
I. Một số khái niệm cơ bản 2. Mặt đẳng nhiệt
• là tập hợp các điểm có cùng nhiệt độ ở một thời điểm τ xác định 1/4/2025 CHƯƠNG 2 5
I. Một số khái niệm cơ bản 1/4/2025 CHƯƠNG 2 6
I. Một số khái niệm cơ bản
4. Dòng nhiệt -Mật độ dòng nhiệt
- Mật độ dòng nhiệt là lượng nhiệt truyền qua một đơn
vị diện tích bề mặt đẳng nhiệt trong một đơn vị thời gian. ký hiệu: q (W/m2)
- Dòng nhiệt là lượng nhiệt truyền qua toàn bộ diện
tích bề mặt đẳng nhiệt trong một đơn vị thời gian Ký hiệu: Q (W) t + Δt t n dQ=q*dF Q= q*F Chiều dòng nhiệt 1/4/2025 CHƯƠNG 2 7
II. ĐỊNH LUẬT DẪN NHIỆT FOURIER 1/4/2025 CHƯƠNG 2 8
II. ĐỊNH LUẬT DẪN NHIỆT FOURIER Độ dẫn nhiệt, λ 1/4/2025 CHƯƠNG 2 9
II. ĐỊNH LUẬT DẪN NHIỆT FOURIER Độ dẫn nhiệt, λ 1/4/2025 CHƯƠNG 2 10
II. ĐỊNH LUẬT DẪN NHIỆT FOURIER Độ dẫn nhiệt, λ
✓ λrắn > λlỏng > λkhí
✓ Đối với vật rắn đồng chất, một cách gần
đúng hệ số dẫn nhiệt được xác định như sau: λ = λ0(1+bt)
Trong đó: λ – độ dẫn nhiệt ở t0C
λ0 – độ dẫn nhiệt ở 00C
b – là hệ số nhiêt độ được xác định bằng thực nghiệm
t – nhiệt độ làm việc (0C) 1/4/2025 CHƯƠNG 2 11
II. ĐỊNH LUẬT DẪN NHIỆT FOURIER
Độ dẫn nhiệt của một số loại vật liệu ,  TT Tên chất TT Tên chất W/m.độ W/m.độ 01 Amiăng vải 0,279 07 Nhôm 211 02 Amiăng sợi 0,1115 08 Đồng thanh 64 03 Gạch xây dựng 0,23250,28 09 Đồng thau 93 04 Gạch chịu lửa 1,005 10 Đồng đỏ 384 05 Gạch cách nhiệt 0,1395 11 Thép 46,5 06 Bông thủy tinh 0,0372 12 Thép không rỉ 17,5 1/4/2025 CHƯƠNG 2 12
III. PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN DẪN NHIỆT 1/4/2025 CHƯƠNG 2 13
III. PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN DẪN NHIỆT 1/4/2025 CHƯƠNG 2 14
III. PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN DẪN NHIỆT 1/4/2025 CHƯƠNG 2 15
III. PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN DẪN NHIỆT 1/4/2025 CHƯƠNG 2 16
III. PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN DẪN NHIỆT 1/4/2025 CHƯƠNG 2 17
III. PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN DẪN NHIỆT 1/4/2025 CHƯƠNG 2 18
III. PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN DẪN NHIỆT 1/4/2025 CHƯƠNG 2 19
IV. ĐIỀU KIỆN ĐƠN TRỊ
1. Điều kiện hình học : cho biết hình dáng, kích thước vật.
2. Điều kiện vật lý: Cho biết các TSVL của vật (, c, …)
3. Điều kiện thời gian:
Cho biết qui luật phân bố nhiệt độ trong vật ở một thời gian
nào đó (thường là thời gian ban đầu nên còn gọi là ĐK ban
đầu).  = 0: t = f(x, y, z)
Nếu ở thời điểm ban đầu sự phân bố nhiệt độ đồng nhất thì  = 0 : t = to = const 1/4/2025 CHƯƠNG 2 20