热传导和扩散问题的傅里叶解.docx

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第八章热传导方程的傅里叶解第一节热传导方程和集中方程的建立

8.1.1热传导方程的建立

推导热传导方程和前面弦振动所用的数学方法完全相用,不同之处在于具体的物理规律不同。这里用到的是热学方面的两个根本规律,即能量守恒和热传导的傅里叶试验定

律。

热传导的傅里叶试验定律:设有一块连续的介质,选定肯定的坐标系,并用u(x,y,z,t)表示介质内空间坐标为的一点在t时刻的温度。假设沿x方向有肯定的温度差,在

x方向也就肯定有热量的传递。从宏观上看,单位时间内通过垂直x方向的单位面积的热量

q与温度的沿x方向的空间变化率成正比,即

q=一k

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