ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Теплопроводность из "Практикум по теплопередаче " Граничные условия описывают тепловое взаимодействие рассматриваемого тела с окружающей средой. Принято различать граничные условия четырех родов. [c.16] В простейшем случае a= onst и onst. В реальных условиях а может зависеть от температуры поверхности (например, если на поверхности тела происходит свободная конвекция, кипение, конденсация). [c.17] Граничные условия 4-го рода ставятся на границе раздела двух состыкованных твердых тел и записываются двумя соотношениями. Если на поверхности раздела не происходит тепловыделения, то тепловые потоки с обеих сторон равны, т. е. [c.17] Иногда на отдельных участках границы задают условия различных родов и тогда говорят о смешанных (или сложных) граничных условиях. [c.17] Одномерные задачи без внутренних источников теплоты. [c.18] Таким образом, температура в плоской стенке изменяется по линейному закону, в цилиндрической стенке — по логарифмическому закону, в шаровой — по гиперболическому. Постоянные интегрирования, как обычно, определяются из граничных условий. [c.18] Ниже приводится сводка расчетных соотношений для наиболее важных на практике случаев плоской (рис. 1.4,а) и цилиндрической (рис. 1.4,6) стенок. [c.18] Эти формулы применяют также для приближенных оценок теплопередачи через стенки другой, более сложной формы, предварительно решив вопрос об отнесении их к тому или иному геометрическому типу. Например, толстостенный прямоугольный контейнер с тремя примерно равными размерами следует считать шаровой стенкой толстостенную трубу прямоугольного поперечного сечения — рассматривать как цилиндрическую стенку. [c.20] Обычно в теплообменниках термическое сопротивление стенки мало. [c.20] Теплопроводность вдоль стержня (ребра) постоянного сечения. Эта задача имеет важные приложения ее решение используют при расчете теплопередачи через оребренную стенку, а также при определении погрешности измерения температуры вследствие теплоотвода по конструкционным элементам датчика. Постановка задачи иллюстрируется рис. 1.5. Теплота переносится посредством теплопроводности вдоль стержня и отдается в окружающую среду с боковой поверхности. Если число Био мало и стержень длинный, т. е. [c.20] Значения гиперболических функций приведены в табл. 1.2. [c.22] Как видно из таблицы, коэффициент эффективности уменьшается с увеличением длины ребра. На практике не используют ребра с 0,6. Выбор конкретных конструкционных параметров оребрения должен осуществляться как решение некоторой задачи оптимизации. Например, целью проектирования может быть оребрение с использованием ребер минимальной массы (см. п. 5.3.2). [c.22] Численные значения температуры представлены в табл. 1.3 (строка 2). [c.24] Аналогично решается задача о прогреве полуограничен-ного массива при граничном условии первого рода (рис. [c.24] Поле температур, описываемое соотношением =erf (т]/2), представлено в табл. 1.3 (строка 3). Замечательным свойством этого решения является возникновение температурного пограничного слоя б(т), внутри которого происходит практически все изменение температуры (рис. 1.7). Из табл. 1.3 видно, что при г] = 3,6 перепад температуры в пограничном слое составляет примерно 99% максимального значения. Поэтому соотношение 6=3,6 ах служит оценкой толщины пограничного слоя. При 7 = onst толщина пограничного слоя оказывается несколько меньшей 8 = 3,2]/ х. [c.24] Температурное поле, создаваемое линейным источником постоянной мощности (рис. 1.8,а X, а= onst 7 = onst). Математическое описание состоит из дифференциального уравнения Фурье, записанного в цилиндрических координатах. [c.24] Численные значения решения даны в табл. 1.4. [c.25] Вернуться к основной статье