题目
平壁一维非稳态导热的Heisler图或拟合公式法的适用条件是()。A. 要求导热物体初始温度均匀B. 正规状况阶段,即Fo>0.2,此时级数解可取首项C. 可以是两边界同时处于相同的第三类边界下,也可以一侧绝热、另一侧处于对流边界下D. 适用于物体被加热或被冷却的情形E. 适用于平壁两侧均为相同的第三类或第一类边界条件
平壁一维非稳态导热的Heisler图或拟合公式法的适用条件是()。
A. 要求导热物体初始温度均匀
B. 正规状况阶段,即Fo>0.2,此时级数解可取首项
C. 可以是两边界同时处于相同的第三类边界下,也可以一侧绝热、另一侧处于对流边界下
D. 适用于物体被加热或被冷却的情形
E. 适用于平壁两侧均为相同的第三类或第一类边界条件
题目解答
答案
ABCD
A. 要求导热物体初始温度均匀
B. 正规状况阶段,即Fo>0.2,此时级数解可取首项
C. 可以是两边界同时处于相同的第三类边界下,也可以一侧绝热、另一侧处于对流边界下
D. 适用于物体被加热或被冷却的情形
A. 要求导热物体初始温度均匀
B. 正规状况阶段,即Fo>0.2,此时级数解可取首项
C. 可以是两边界同时处于相同的第三类边界下,也可以一侧绝热、另一侧处于对流边界下
D. 适用于物体被加热或被冷却的情形
解析
考查要点:本题主要考查平壁一维非稳态导热中Heisler图或拟合公式法的适用条件,需结合非稳态导热的正规阶段特征、边界条件类型及初始条件等知识点进行判断。
解题核心思路:
- 正规阶段条件:Heisler图法基于正规阶段(Fo>0.2),此时温度分布仅依赖于位置,级数解可取首项。
- 初始条件:要求物体初始温度均匀,否则需考虑非均匀初始条件的影响。
- 边界条件:适用于两侧为相同第三类边界或一侧绝热+另一侧第三类边界,但不适用于两侧均为第一类边界(恒温)的情况。
- 应用范围:适用于加热或冷却过程,但需满足上述条件。
破题关键点:
- 明确Heisler图法的数学基础(正规阶段、首项近似)。
- 区分不同边界条件的适用性(第三类、混合边界 vs 第一类边界)。
选项分析
选项A
正确。Heisler图法假设物体初始温度均匀,若初始温度非均匀,需通过叠加法处理,此时Heisler图不再适用。
选项B
正确。正规阶段(Fo>0.2)是Heisler图法的核心适用条件,此时温度分布与时间无关,级数解的首项已足够精确。
选项C
正确。Heisler图可处理以下两种边界条件:
- 两侧均为第三类边界(对流换热)。
- 一侧绝热(第二类边界),另一侧为第三类边界。
选项D
正确。Heisler图法适用于物体加热或冷却过程,只要满足其他条件(如正规阶段、边界条件等)。
选项E
错误。Heisler图法不适用于两侧均为第一类边界(恒定温度)的情况,此类问题需采用其他方法(如Duhamel积分)。