ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Тепло- и массоперенос при периодическом изменении температуры среды из "Теория тепло- и массообмена " Интересно рассмотреть характер изменения температуры в центре и на поверхности тела. [c.313] Среди нестационарных явлений переноса большой интерес представляют периодические процессы и прежде всего периодические процессы теплового переноса. Их мы мон ем наблюдать, например, в двигателях внутреннего сгорания, циклических регенераторах, в разнообразных ограждающих конструкциях. Важное значение подобные задачи играют в теории автоматического контроля и регулирования, в метрологии и агро-физике, при определении коэффициентов диффузии и др. Мы остановимся на рассмотрении задач, когда температура среды или поверхность тела изменяется по закону простого гармонического колебания. [c.315] Рйх = - х = —критерий Предводите лева для координаты х. [c.317] Проанализируем полученные решения (7-3-9) и (7-3-10). [c.317] Уравнение тепловой волны (7-3-9) описывает суммарное действие теплопереноса и массопереноса. Последнее создает весьма сложную картину распределения температуры в поверхностном слое (рис. 7-16). [c.317] установившееся распределение температуры осложнено разностью двух функций вероятностей, зависящих от критериев гомохронности изменения тепловых и массовых процессов, а также инерционными свойствами среды и интенсивностью фазовых превращений. [c.318] На основе выявленной специфики распространения температурных колебаний в почвах, а также с учетом экспериментальных данных последние можно также рассмотреть, исходя только из уравнения теплопроводности, учтя при этом влияние массопереноса и фазовых превращений через источник, изменяющийся по какому-либо гармоническому закону. Такая задача была решена А. П. Порхаевым и М. С. Смирновым [Л. 4]. [c.318] Другие частные решения распространения температурной волны можно найти в монографиях X. С. Карслоу и Д. С. Егера [Л. 6]. [c.319] Остановимся более подробно на решении задачи для неограниченной пластины. Для остальных форм тела приведем окончательные результаты. [c.320] Сумма в решении (7-3-20) с течением времени уменьшается и, начиная с некоторого значения Fo Foi (квазистационарное состояние), она становится ничтожно малой по сравнению с двумя первыми членами, так что ею можно пренебречь. [c.320] Если пластина обладает очень большой толщиной или изменения температуры происходят очень быстро, то тепловая волна, распространяющаяся в толщу пластины от обеих поверхностей, должна полностью затухать, не дойдя до ее середины (рис. [c.321] В противоположном случае (очень тонкой пластины или чрезвычайно медленных изменений температуры) можно считать, что вся толща участвует п температурных колебаниях без уменьшения амплитуды и без отставания во времени по отношению к таким же изменениям на поверхности. В этих условиях температура по всей толще пластины одинакова (не зависит от А). [c.321] Между двумя предельными случаями — очень толстой и очень тонкой пластины — можно рассматривать все действительные варианты, в частности ограждающих конструкций. Постепенно уменьшая толщину пластины, мы придем к такому случаю, когда колебания, распространяющиеся с обеих сторон, соприкоснутся в середине пластины и начнут проникать друг в друга. Мгновенное распространение температуры для этого случая приведено на рис. 7-17,6. [c.321] И iV i ДЛЯ пластины были приведены выше здесь дадим для цилиндра и шара. [c.324] В заключение отметим, что полученные решения для различных форм можно получить непосредственно из одного решения подобно тому, как это было показано в гл. 6. Метод такого обобщенного решения подробно изложен в работе [Л. 7, стр. 398]. Здесь мы его не приводим, так как более общие задачи будут рассмотрены в 7-5. [c.325] Вернуться к основной статье