非穩態傳熱，是指物體的溫度隨時間而變化的導熱過程。
各種熱力設備在啟動、停機、工況改變時的傳熱過程則屬非穩態傳熱過程。工程上和自然界存在著大量的非穩態傳熱過程，如房屋牆壁內的溫度變化、爐牆在加熱（冷卻）過程中的溫度變化、物體在爐內的加熱或在環境中冷卻等。
基本介紹
- 中文名：非穩態傳熱
- 外文名：unsteady-state heat transfer
- 分類：周期性、瞬態
- 特點：不同位置傳熱量不同
- 傳熱階段：非正規、正規、穩態
- 學科：傳熱學
分類,特點,傳熱階段,
分類
歸納起來，非穩態導熱過程可分為兩大類型，其一是周期性的非穩態導熱過程，其二是非周期性的非穩態導熱過程，通常指物體（或系統）的加熱或冷卻過程。
1、周期性非穩態傳熱：物體的溫度隨時間而作周期性的變化。在周期性的非穩態傳熱過程中，物體中各點的溫度及熱流密度都隨時間做周期性的變化。
2、非周期性的非穩態導熱過程：通常指物體的溫度隨時間不斷地升高（加熱過程）或降低（冷卻過程），在經歷相當長時間後，物體溫度逐漸趨近於周圍介質溫度，最終達到熱平衡。
初溫t0，左側表面的溫度突然升高到t1，並保持不變，右側仍與溫度為t0的空氣相接觸。經歷的變化：
（1）物體緊挨高溫表面部分的溫度很快上升，而其餘部分仍保持原來的溫度。如HBD。
（2）隨著時間的推移，溫度變化波及的範圍不斷擴大，以致在一定時間以後，右側表面的溫度也逐漸升高，如HCD,HE,HG。
（3）達到穩態時，溫度分布保持恆定，如HG。
特點
非穩態傳熱過程中在熱量傳遞方向上不同位置處的傳熱量是處處不同的；不同位置間傳熱量的差別用於(或來自)該兩個位置間的物體內能隨時間的變化，這是區別於穩態傳熱的一個特點。因此，對非穩態傳熱一般不能用熱阻的方法來作問題的定量分析。
傳熱階段
非穩態傳熱可以分為以下三個階段：非正規狀況階段（起始階段）、正規狀況階段、新的穩態。
第一階段是過程開始的一段時間，它的特點是溫度變化從邊界面逐漸地深入到物體內部，此時物體內各處溫度隨時間的變化率是不一樣的，溫度分布受初始溫度分布的影響很大，這一階段稱為不規則情況階段。
隨著時間的推移，初始溫度分布的影響逐漸消失，進入第二階段，此時物體內各處溫度隨時間的變化率具有一定的規律，稱為正規狀況階段。環境的熱影響已經擴展到整個物體內部，即物體（或系統）不再受到初始溫度分布影響的階段。溫度分布主要取決於邊界條件及物性。可以用初等函式描述。
物體加熱和冷卻的第三階段就是建立新的穩態階段，在理論上需要經過無限長的時間才能達到，事實上經過一段長時間後，物體各處的溫度就可近似地認為已達到新的穩態。
由於初始狀況階段存在初始溫度分布的影響而使物體內的整體溫度分布必須用無窮級數來加以描述，而在正規狀況階段，由於初始溫度影響的消失，溫度分布曲線變為光滑連續的曲線，因而可以用初等函式加以描述，此時只要無窮級數的首項來表示物體內的溫度分布。
