ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Регулярный тепловой режим из "Тепломассообмен " Если передача тепла через воздушную прослойку происходит посредством теплопроводности, то коэффициент теплоусвоения ее очень большой (е = 0,543, ш = я/12, Т = 293° К). [c.163] Коэффициент теплоусвоения определяет интенсивность затуханий температурных колебании в толще стены. [c.163] Значения функции / (л) приведены в табл. 2-9, из которой видно, что при п = 2 f n) = 0,110. Следовательно, при = 2 Х = 0,110 Л= е, т. е. коэффициент е численно равен глубине слоя Х , в котором колебания температуры уменьшились в 2 раза по сравнению с колебаниями температуры на поверхности. [c.163] Тепло а Тс — Т)А, подводимое при помощи конвекции к телу площадью А и объемом У, идет на нагревание тела. [c.164] Следовательно, процесс нагревания Тс Г) или охлаждения Тс .Т) описывается простой экспонентой он зависит от коэффициента теплообмена а и удельной теплоемкости тела с. [c.164] Удельная теплоемкость многих твердых тел почти не зависит от температуры. Для влажных материалов удельная теплоемкость изменяется в зависимости от влагосодержания примерно по линейному закону. На рис. 2-9 приведены графики нагревания (охлаждения) твердых тел по закону Ньютона (температура в центре тела). [c.164] Следовательно, значения мгновенного и суммарного потоков тепла могут быть получены из графиков на рис. 2-9. [c.165] В силу неравенства (2-9-9) каждый последующий член ряда (2-9-7) с увеличением Fov/ будет исчезающе малым по сравнению с предыдущим, а сумма всех корней будет отличаться лишь на малую величину от величины первого члена. Поэтому, начиная с определенного значения числа Фурье Fo , можно ограничиться одним первым членом ряда, т.е. [c.165] Таким образом, графическая зависимость между 1п Тс — Т) и временем будет иметь вид прямой. При длительном нагревании (Рок- оо) температура во всех точках тела одинакова и равна Тс (стационарное состояние). [c.166] Следовательно, весь процесс нагревания можно разделить на три стадии. Первая стадиа неупорядоченного режима характеризуется тем, что здесь большую роль играет начальное - распределение температуры. Всякая неравномерность в начальном распределении отражается на распределении температуры в следующие моменты времени. Зависимость между Тс — Т) и т описывается рядом. [c.166] Вторая стадия называется регулярным режимом. Зависимость между Тс—Т) и т описывается простой экспонентой (рис. 2-10). Распределение температуры внутри тела описывается функцией Шп и не зависит от начального распределения, так как величины А , г входят в эту функцию в качестве множителя, т.е. определяют масштаб, а не сущность явления. Третья стадия соответствует стационарному состоянию (Ро = оо), при котором температура во всех точках тела равна температуре окружающей среды. [c.166] На рис. 2-10 приведены графики величин 1п (Г — Т) как функции т для поверхности и центра тела. Из рис. 2-10 видно, что в стадии регулярного режима эти графики имеют вид прямой. Если в начальный момент времени температура во всех точках одинакова и равна Т о, то кривые должны исходить из одной точки. [c.166] Так как поверхностные слои нагреваются быстрее, чем центральные, то кривая 1п Тс — Т) = / (т) в первой стадии для центрального слоя обращена выпуклостью к-оси ординат, а для поверхностных слоев — к оси абсцисс (см. рис. 2-10). [c.166] Вышеприведенный анализ справедлив для тел любой формы. [c.166] ОСНОВНОЙ формы (пластина, цилиндр, шар) путем введения критерия приближенного подобия. [c.167] Постоянная т есть скорость изменения логарифма избыточной температуры по времени, т. е. [c.167] Следовательно, численное значение т определяется теплофизическими коэффициентами, размерами и формой тела. [c.167] Таким образом, критерий Кондратьева характеризует не только неравномерность температурного поля, но и интенсивность взаимодействия поверхности тела с окружающей средой. [c.168] Соотношение (2-9-22) в одномерных задачах теплопроводности как общая характеристика регулярных режимов первого и второго родов остается справедливым при наличии постоянно действующего источника тепла. Следовательно, регуляризация кинетики нагревания тела происходит не только по температурным полям, но и по потокам тепла. Поэтому нет надобности различать регулярныережимы нагревания первого и второго родов. [c.168] Вернуться к основной статье