傅立叶的热力思想毕业论文

傅里叶定律的文字表述：在导热现象中，单位时间内通过给定截面的热量，正比例于垂直于该截面方向上的温度变化率和截面面积，而热量传递的方向则与温度升高的方向相反。

傅里叶定律用热流密度JT 表示时形式如下：

可以用来计算热量的传导量。其中热流密度JT (W·m-2) 是在与传输方向相垂直的单位面积上，在x方向上的传热速率。它与该方向上的温度梯度dT/dx成正比。比例常数κ是一个输运特性，称为热导率（也称为 导热系数），单位是 (W·m-1·K-1)。

扩展资料

热传导的原理遵循傅立叶定律，可以表述为在单位时间内热传导过程中，通过一定截面的热量与垂直于此截面上的截面面积和温度变化率成正比。

对流传热传递的热量与流体与固体表面的温差及它们之间的换热面积成正比，比例系数即为表面传热系数。对流换热的过程是比较复杂的，换热表面的几何形状、流体的物理性质和物理状态的改变以及换热面的边界条件等都会对对流换热造成一定的影响。

参考资料来源：百度百科-傅立叶定律

傅里叶定律，表明单位时间内通过给定截面的热量，正比例于垂直于该截面方向上的温度变化率和截面面积，而热量传递的方向则与温度升高的方向相反。 我们可以用两种等效的形式来表述这个定律：整体形式以及差分形式。

傅立叶定律是热传导的基础。它并不是由热力学第一定律导出的数学表达式，而是基于实验结果的归纳总结，是一个经验公式。同时，傅立叶定律是定义材料的一个关键物性，热导率的一个表达式。

傅立叶定律是一个向量表达式。热流密度是垂直于等温面的，并且是沿着温度降低的方向。傅立叶定律适用于所有物质，不管它处于什么状态（固体、液体或者气体）。

扩展资料：

傅立叶导热定律的物理意义通常被理解为：温度梯度是驱动力，热流密度则是被驱动的热量流。在不可逆过程热力学中把前者称之为热力学力，后者称之为热力学流同。在有关输运现象的文献中常把傅立叶导热定律和牛顿粘性定律进行类比。牛顿粘性定律描述的是流体的本构关系，而傅立叶导热定律描述的则是流和温度梯度的关系。

我们基于傅立叶定律以及忽略惯性力的热子气守恒方程，求得了上述热子气粘性力的表达式。与此同时，从式可以看到傅立叶导热定律是反映了热子气压力与粘性力的平衡，是热子气动量方程在忽略惯性力条件下的一种近似。

研究发现：傅立叶导热定律本质上是忽略惯性力条件下的热子气的压力梯度与粘性力的平衡方程；当惯性力可以忽略时，热子气的动量守恒方程退化为傅立叶导热定律。在极低温或极高热流密度时傅立叶导热定律不再适用。

参考资料来源：百度百科-傅立叶定律

傅里叶分析（Fourier analysis）是分析学中18世纪逐渐形成的一个重要分支，主要研究函数的傅里叶变换及其性质，又称调和分析。法国科学家.傅里叶由于当时工业上处理金属的需要，从事热流动的研究。他在题为《热的解析理论》一文中，发展了热流动方程，并指出了任意周期函数都可以用三角基来表示的想法。他的这种思想，虽然缺乏严格的论证，但对近代数学以及物理、工程技术却都产生了深远的影响，成为傅里叶分析的起源。由三角函数系{cosnx,sinnx} (n=0,1,2，…）组成的无穷级数称为三角级数，其中αn,bn为系数，与x无关。若级数⑴对于一切x收敛，它的和记为(x）：则(x）是一个具有周期2π的周期函数。上式两边分别乘以cosnx或sinnx，并且在（0,2π）上同时积分，就得到公式上面的运算是形式的，因为符号Σ与积分的交换缺乏根据。为了保证上述运算的正确性，应当对级数⑴的收敛性加以必要的限制，例如一致收敛性等。但是，上面提供的纯形式运算，却提出了一个很有意义的问题：如果(x）是一个给定的以2π为周期的周期函数，通过⑶可以得到一列系数αn,bn，从而可构造出相应的三角级数⑴。这样得到的三角级数⑴是否表示(x）？正是傅里叶，他首先认为这样得到的级数⑴可以表示(x）。给定(x），利用⑶得到的三角级数⑴，称为的傅里叶级数，而称⑶为的傅里叶系数。这种思想可以推广到任意区间上的正交函数系。特别，（n=0，±1，±2，…）是[0,2π]上的规范正交函数系，函数关于它的傅里叶级数为称为 的傅里叶级数的复形式。