ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Общие замечания. Основные уравнения из "Введение в термоупрогость " Температурное поле и поле напряжений в твердом теле, вообще говоря, взаимосвязаны (см. первую главу). Однако при обычной теплопередаче, происходящей в неравномерно нагретом твердом теле за счет внешних источников тепла, влияние напряжений и деформаций на распределение в нем температуры можно игнорировать. Это позволяет распределение температуры в твердом теле, соответствующее определенным условиям теплопередачи, изучать независимо от его напряженного состояния. [c.53] В твердом теле перенос тепла осуществляется одной только теплопроводностью, имеющей молекулярно-атомный характер, без макроскопических движений в теле. [c.53] Теплопередача на поверхности тела может происходить тремя способами теплопроводностью, конвекцией и излучением. [c.53] При конвективном теплообмене перенос тепла осуществляется за счет движения неравномерно нагретой жидкости (газа), омывающей тело при этом под конвективным теплообменом понимается суммарный перенос тепла частицами жидкости и теплопроводностью. [c.53] Теплообмен излучением (лучистый теплообмен) происходит между удаленными друг от друга телами (или частями тела) посредством электромагнитных волн. [c.53] Уравнение теплопроводности, необходимое для исследования температурных полей в упругих телах, можно получить из уравнения теплопроводности (1.5.26), отбрасывая в нем член, зависящий от деформации. [c.53] В качестве начального условия задается распределение температуры тела в фиксированный момент времени. [c.54] Граничные условия обычно связаны со сложным теплообменом на поверхности тела, где могут иметь место все три способа теплопередачи одновременно. [c.54] В теории теплопроводности применяются следующие основные идеализированные граничные условия. [c.54] Коэффициент теплоотдачи а зависит от термических и физических характеристик поверхности тела и окружающей среды. [c.55] Различают теплообмен при свободной конвекции, возникающей при естественном перемещении частиц жидкости за счет неравномерной ее плотности, обусловленной неравномерным нагревом, и при вынужденной конвекции, создаваемой движением жидкости посредством внешних механических воздействий (нагнетанием жидкости от насоса, движением высокоскоростного воздушного потока относительно самолета и др.) теплообмен при вынужденной конвекции происходит более интенсивно, чем при свободной конвекции. [c.55] Для конвективного теплообмена важным является состояние так называемого пограничного слоя, под которым понимается область потока жидкости, прилегающая к поверхности обтекаемого тела, с резким изменением скорости и температуры (от скорости и температуры свободного потока до скорости и температуры на поверхности тела). [c.55] Теплообмен при ламинарном течении осуществляется в основном теплопроводностью, а теплообмен при турбулентном течении происходит в основном за счет пульсационных макроскопических движений частиц жидкости. [c.56] При турбулентном течении коэффициент теплоотдачи может быть во много раз больше, чем при ламинарном. [c.56] Из указанного ясно, что коэффициент а изменяется в очень широких пределах и его следует каждый раз выбирать в зависимости от условий конвективного теплообмена на основании экспериментальных данных. [c.56] Теоретические исследования установили, что в случае ламинарного пограничного слоя на плоской пластине г=Рг а при турбулентном пограничном слое г=Рг . [c.56] Исследование уравнений теплопроводности (параболического и эллиптического типа) содержится в курсах математической физики [43, 46, 49]. Здесь рассматриваются задачи теплопроводности, имеюшие наибольшее практическое значение и иллюстрирующие применение основных методов теории теплопроводности. К ним относятся задача о нестационарном теплообмене пластины произвольного профиля, решение которой основано на аппроксимации температуры по толщине пластины по степенному закону ( 3.2) задачи о стационарном и нестационарном осесимметричном плоском температурном поле диска ( 3.3 и 3.6) задача о нестационарном осесимметричном теплообмене полого цилиндра конечной длины с окружающей средой, исследованная с помощью интегрального преобразования Лапласа и метода разделения переменных ( 3.7), и др. [c.57] Вернуться к основной статье