Температурное поле

Процесс теплообмена, может имеет место только при условии, что в различных точках тела (или системы) температура неодинакова. В общем случае процесс распространение теплоты в телах и теплообмен между телами сопровождается изменением температуры как, в пространстве, так и во времени. Совокупность значений температуры в данный момент времени для всех точек пространства, определяемых координатами называется температурным полем

. (1)

Уравнение (1) является математическим выражением температурного поля записанное в неявной форме. Различают стационарное (установившееся) и нестационарное (неустановившееся) температурные поля.

Стационарное температурное поле наблюдается в том случае, когда температура в различных точках пространства не изменяется во времени. Если температура изменяется во времени – температурное поле называется нестационарным.

Температурное поле может быть функцией трех, двух и одной координаты. Соответственно оно называется трех-, двух и одномерным.

Простейшее одномерное стационарное температурное поле имеет следующий вид:

. (1а)

В соответствии с классификацией температурного поля принципиально различают стационарный и нестационарный процессы передачи теплоты.

Аналитическое исследование теплообмена сводится к изучению пространственно-временного изменения температуры, т.е. нахождению уравнения (1) в явном виде.