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suntec木蟲 (正式寫手)
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[求助]
請教一傳熱學方程 heat equation 已有1人參與
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導熱基本方程是根據(jù)能量守恒原理推導出來的,即 能量輸入-能量輸出=存儲的能量 假設(shè)某個小球放在流體中,然后用激光對此小球加熱(假設(shè)小球所吸收的單位面積加熱功率 為P),對流換熱系數(shù)恒為h,假設(shè)此小球足夠小,各處溫度相同,那么按照那個導熱方程: P*pi*r^2-h*4*pi*r^2*(T-T0)=rho*C*4/3*pi*r^3*dT/dt 上式中r、rho、C分別為此小球的半徑、密度與比熱容,T為其溫度。有可能根據(jù)此方程估算這個小球在穩(wěn)態(tài)下的溫度嗎?也可以順便估算進入穩(wěn)態(tài)下所需要的時間。 多謝! |
銅蟲 (正式寫手)
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可以,穩(wěn)態(tài)穩(wěn)定只要讓dT/dt=0即可,即左端式子等于0時得到的T 到穩(wěn)態(tài)的時間只要解這個常微分方程,然后T/T穩(wěn)定=0.95或者別的什么值,如果比率超過0.95,時間會更長,比率具體多少你自己定 不過這個模型的確太簡化了,可以先試算一下,不行再細化模型 |
木蟲 (正式寫手)
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多謝樓上! 但是根據(jù)這個方程,解出來的溫度時間函數(shù)比較奇怪: T(t)=C1*exp[-(3h/rho/C/r)*t]+3P/(4*rho*C*r)*t+T0+C2 還不知道如何計算那兩個待定系數(shù)C1與C2,只知道時間t=0時 T(0)=T0,于是C1+C2=0;但不知道還缺少一個什么條件。 不過,按照這個解,當時間趨向于無窮大的時候,C1那項可以認為是0,但第二項將趨向于無窮大,剩下的T0與C2都是常數(shù),于是不可能能夠達到一個穩(wěn)定狀態(tài),好像與穩(wěn)態(tài)的設(shè)想矛盾? 是不是我哪里理解錯了? 多謝! |
銅蟲 (正式寫手)
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木蟲 (正式寫手)
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