温度场

更新时间:2024-07-01 14:43

物质系统内各个点上温度的集合称为温度场。它是时间和空间坐标的函数,反映了温度在空间和时间上的分布。温度T这个变量通常是空间坐标 (x,y,z) 和时间变量 t 的函数,即 T=T(x,y,z,t)。该公式描述的是三维非稳态(瞬态)温度场,在此温度场中发生的导热为三维非稳态(瞬态)导热。不随时间而变的温度场称为稳态温度场,即 T=T(x,y,z),此时为三维稳态导热。对于一维和二维温度场,稳态时可分别表示为T=f(x)和T=f(x,y),非稳态时则分别表示为T=f(x,t)和T=f(x,y,t)。

区分

重力场速度场等一样,物理中存在着温度的场称为温度场,它是各时刻物体中各点温度分布的总称。温度场有两大类。

一类是“稳定状态温度场”,亦称“稳定温度场”、“定常温度场”。指不随时间而变化的温度场。按物体空间坐标个数的不同,有一维、二维和三维稳态温度场之分。与非稳态温度场相比,大多比较简单而易于求解。

另一类是“非稳定状态温度场”,亦称“非稳定温度场”、“不稳定温度场”或“不定常温度场”。指随着时间的推延而不断发生变化的温度场。按物体空间坐标个数的不同,有一维、二维和三维非稳态温度场之分。与稳态温度场相比,大多比较复杂,且往往不易于求解。

名词解释

物体中所有各点温度分布的总称。一般可表示为物体空间坐标和时间的函数。即t=f(x,y,z,τ)。式中,x、 y、z分别为空间的三个直角坐标;τ 为时间坐标。按是否稳定,有稳态温度场和非稳态温度场两大类。前者不随时间而变化; 后者则须明确指明发生在哪个时刻才有意义。按空间坐标的个数不同,有一维、二维和三维温度场之分。将温度场中同时刻、同温度的所有各点相连就成为等温面,等温面与任何二维截面相交即为等温线。习惯上都用等温面图或等温线图表示温度场。在等温线图上,与各等温线垂直相交者均为热流线(见附图)。温度场可借数学分析、实验测定、数值计算以及图解等方法予以确定。由于电子计算机的使用,温度场的数值计算解法已日益广泛地获得了应用。

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