1.一种求解简单物体非稳态导热问题的计算尺，其特征在于，包括主尺(1)、辅尺(2)、第一滑尺(3)、第二滑尺(4)、第三滑尺(5)、第四滑尺(6)和游标(7)；所述第一滑尺(3)、第二滑尺(4)、第三滑尺(5)、第四滑尺(6)依次设置于主尺(1)的上方，所述辅尺(2)位于所述主尺(1)、第一滑尺(3)、第二滑尺(4)、第三滑尺(5)、第四滑尺(6)的背面，所述游标(7)套在主尺(1)和辅尺(2)的尺身外面并能够平行滑动；所述主尺(1)、辅尺(2)、第一滑尺(3)、第二滑尺(4)、第三滑尺(5)、第四滑尺(6)分别刻印有数码；所述主尺(1)上标示有θ/θ0和C，所述辅2

尺(2)上标示有Bi、C和β数值，所述第一滑尺(3)上标示有βFo，所述第二滑尺(4)、第三滑尺(5)和第四滑尺(6)上标示有βη，其中θ0是导热体的初始温度，θ是导热体内某一点的温度，系数C和特征值β是由对流传热和物体导热决定的常数，毕渥数Bi是综合反映对流传热和物体导热的特征数，付里叶数Fo是综合反映非稳态导热进行程度的特征数，η是反映导热体内温度位置的特征数；所述简单物体为导热面积无限大的平板，轴向方向无限长的圆柱，以及球体。

2.根据权利要求1所述的计算尺，其特征在于：所述第一滑尺(3)、第二滑尺(4)、第三滑尺(5)、第四滑尺(6)均位于相应的滑槽内，并与滑槽滑动连接，所述滑槽的右端为封闭结构。

3.根据权利要求2所述的计算尺，其特征在于：所述计算尺所依据的求解简单物体非稳态导热问题的方程如下：

2

平板：ln(θ/θ0)＝lnC‑βFo+ln[cos(βη)]2

圆柱：ln(θ/θ0)＝lnC‑βFo+ln[J0(βη)]2

球：ln(θ/θ0)＝lnC‑βFo+ln[Sin(βη)/(βη)]θ0是导热体的初始温度，为已知数；C和β可通过已知数Bi计算获得；θ是导热体内某一点的温度；Fo是导热时间；η是与温度θ对应的导热体内的位置；θ、Fo、和η中有二个是已知数，则另外一个可由上面的方程求解。

4.根据权利要求3所述的计算尺，其特征在于：所述辅尺(2)上标示有Bi、C和β数值，以已知的Bi数值为刻度，Bi数值的刻度为对数刻度，同时列出与Bi对应的平板、圆柱和球的C和β，Bi数值的刻度在0.1‑100范围内。

5.根据权利要求4所述的计算尺，其特征在于：所述主尺(1)上标示有θ/θ0和C，θ/θ0和C的刻度为对数刻度，θ/θ0和C同时置于主尺，并且在数值1处相连接，θ/θ0的数值刻度在1的左侧，C的数值刻度在1的右侧，θ/θ0的刻度在0.04‑1范围内，C的刻度在1‑2范围内。

2

6.根据权利要求5所述的计算尺，其特征在于：所述第一滑尺(3)上标示有βFo，所述第2

一滑尺(3)的0刻度在最右端并与主尺(1)的最右端刻度对齐，βFo的刻度在0‑3.9范围内。

7.根据权利要求6中的任一项所述的计算尺，其特征在于：所述第二滑尺(4)上标示有βη，所述第二滑尺(4)使用ln[cos(βη)]的绝对值进行刻度，所述第二滑尺(4)的0刻度在最右端并与主尺(1)的最右端刻度对齐，βη的刻度在0‑1.55的范围内。

8.根据权利要求7所述的计算尺，其特征在于：所述第三滑尺(5)上标示有βη，所述第三滑尺(5)使用ln[J0(βη)]的绝对值进行刻度，所述第三滑尺(5)的0刻度在最右端并与主尺(1)的最右端刻度对齐，βη的刻度在0‑2.36的范围内。

9.根据权利要求8所述的计算尺，其特征在于：所述第四滑尺(6)上标示有βη，所述第四滑尺(6)使用ln[sin(βη)/(βη)]的绝对值进行刻度，所述第四滑尺(6)的0刻度在最右端并与主尺(1)的最右端刻度对齐，βη的刻度在0‑3.07的范围内。

10.一种求解简单物体非稳态导热问题的计算尺的使用方法，其特征在于：用于计算导热体的温度θ，包括以下步骤：

①由导热已知条件计算θ0、Bi、Fo和η；

②滑动游标(7)，使游标(7)的刻度线与辅尺(2)上Bi数值对应的位置对齐；

③从辅尺(2)上读出与Bi数值对应的β和C；

2

④计算βFo和βη；

⑤滑动游标(7)，使游标(7)的刻度线与主尺上C数值对应的位置对齐，然后保持游标固定；

⑥滑动第一滑尺(3)，使第一滑尺(3)的0刻度线与游标刻度线对齐；

2

⑦滑动游标(7)，使游标刻度线与第一滑尺(3)上βFo数值对应的位置对齐，然后保持游标固定；

⑧根据导热体是平板、圆柱或是球，选择滑动第二滑尺(4)、第三滑尺(5)或第四滑尺(6)中的一个，使第二滑尺(4)、第三滑尺(5)或第四滑尺(6)的0刻度线与游标(7)的刻度线对齐；

⑨滑动游标(7)，使游标(7)的刻度线与第二滑尺(4)、第三滑尺(5)或第四滑尺(6)上βη数值对应的位置对齐，然后保持游标固定；

⑩读出主尺上与游标(7)的刻度线对应位置的θ/θ0数值，将该数值乘以θ0即为导热体温度θ。

11.一种求解简单物体非稳态导热问题的计算尺的使用方法，其特征在于：用于计算导热体的导热时间Fo，包括以下步骤：①由导热已知条件计算θ、θ0、Bi和η；

②滑动游标(7)，使游标(7)的刻度线与辅尺(2)上Bi数值对应的位置对齐；

③从辅尺(2)上读出与Bi数值对应的β和C；

④计算θ/θ0和βη；

⑤滑动游标(7)，使游标(7)的刻度线与主尺上C数值对应的位置对齐，然后保持游标固定；

⑥根据导热体是平板、圆柱或是球，选择滑动第二滑尺(4)、第三滑尺(5)或第四滑尺(6)中的一个，使第二滑尺(4)、第三滑尺(5)或第四滑尺(6)的0刻度线与游标(7)的刻度线对齐；

⑦滑动游标(7)，使游标(7)的刻度线与第二滑尺(4)、第三滑尺(5)或第四滑尺(6)上βη数值对应的位置对齐，然后保持游标固定；

⑧滑动第一滑尺(3)，使第一滑尺(3)的0刻度线与游标刻度线对齐；

⑨滑动游标(7)，使游标刻度线与主尺上θ/θ0数值对应的位置对齐，然后保持游标固定；

2 2

⑩读出第一滑尺(3)上与游标(7)的刻度线对应位置的βFo数值，将该数值除以β即为导热时间Fo。

12.一种求解简单物体非稳态导热问题的计算尺的使用方法，其特征在于：用于计算某一温度在导热体内的位置η，包括以下步骤：①由导热已知条件计算θ、θ0、Bi和Fo；

②滑动游标(7)，使游标(7)的刻度线与辅尺(2)上Bi数值对应的位置对齐；

③从辅尺(2)上读出与Bi数值对应的β和C；

2

④计算θ/θ0和βFo；

⑤滑动游标(7)，使游标(7)的刻度线与主尺上C数值对应的位置对齐，然后保持游标固定；

⑥滑动第一滑尺(3)，使第一滑尺(3)的0刻度线与游标刻度线对齐；

2

⑦滑动游标(7)，使游标(7)的刻度线与第一滑尺(3)上βFo数值对应的位置对齐，然后保持游标固定；

⑧根据导热体是平板、圆柱或是球，选择滑动第二滑尺(4)、第三滑尺(5)或第四滑尺(6)中的一个，使第二滑尺(4)、第三滑尺(5)或第四滑尺(6)的0刻度线与游标(7)的刻度线对齐；

⑨滑动游标(7)，使游标刻度线与主尺上θ/θ0数值对应的位置对齐，然后保持游标固定；

⑩读出第二滑尺(4)、第三滑尺(5)或第四滑尺(6)上与游标(7)的刻度线对应位置的βη数值，将该数值除以β即为温度θ所对应的位置η。