Условия сопряжения температурных полей

Ha границах областей выполняются условия сопряжения температурных полей и тепловых потоков [c.78]

Если определение температурного состояния термоизоляции неразрывно связано с одновременным нахождением распределения температуры в контактирующем с ней объекте или в окружающей среде, то на соответствующих участках поверхности термоизоляции задают условия сопряжения температурных полей. Задачи теплопроводности, в математическую формулировку которых входят такие условия, называют сопряженными. [c.21]

Простейший вариант задания условий сопряжения температурных полей соответствует идеальному тепловому контакту твердого тела с окружающей средой или соседним твердым телом. В этом случае в каждой точке Р контактной поверхности S выполняются условия непрерывности распределения температуры и плотности теплового потока при переходе через поверхность контакта [c.21]

Условия (3.6) представляют условия сопряжения температурных полей контактирующих сред в наиболее общем виде. Их использование связано с совместным рассмотрением процессов переноса теплоты в обеих средах. Такие задачи называются сопряженными. [c.168]

На границе отливка — форма (Я = / ф) в условиях сопряжения температурных полей отливки и формы учитывают наличие термического сопротивления, создаваемого теплоизоляционной прослойкой и образовавшимся газовым зазором [c.371]

Когда температурное равновесие между телами или участками вогнутой поверхности одного и того же тела отсутствует, g О и возникает необходимость расчета распределения q(P) путем решения задачи теплообмена излучением. Однако во многих случаях такая задача не может быть решена независимо от задачи теплопроводности, так как поток собственного излучения зависит от температуры Т(Р), а поток падающего на каждый участок поверхности излучения формируется посредством эффективного излучения других тел или участков вогнутой поверхности рассматриваемого тела. В этих случаях приходится решать сопряженную задачу кондуктивно-лучистого теплообмена, когда сопряжение температурных полей в твердых телах определяется условиями теплообмена излучением между их поверхностями. [c.23]

Граничные условия четвертого рода дают по существу правило сопряжения температурных полей объема исследования и внешнего тела, в котором тепло передается путем теплопроводности. Для однозначной формулировки задачи в этом случае, естественно, необходимы дополнительные сведения о протекании процесса во внешнем теле. [c.26]

Реш ение таких задач требует одновременного рассмотрения процесса теплообмена в потоке жидкости и процесса теплопроводности в стенке. Для этого к системе уравнений, описывающей температурное поле в потоке, надо присоединить уравнение теплопроводности, описывающее температурное поле в стенке, а на границе жидкость — стенка задать условия сопряжения этих полей (поэтому такие задачи иногда называют сопряженными). Условия сопряжения сводятся к равенствам [c.14]

Следует отметить, что в настоящее время большинство задач по определению температурного поля в конструкции при конвективном теплообмене решается при граничных условиях третьего рода, т. е. с использованием коэс[к )ициента теплоотдачи а. При строгой постановке такой метод (использование а) возможен при стационарном (постоянном по времени) тепловом потоке с поверхности тела, температура которого не зависит от пространственных координат. Использование метода в условиях, отличных от указанных, приводит к ошибкам. Установлены пределы применимости метода (а) определения температурного поля в конструкции, взаимодействующей с потоком теплоносителя. Решение сопряженных задач связано с большими математическими трудностями. Поэтому выбор метода решения (с использованием граничных условий третьего или четвертого рода) зависит от содержания конкретной задачи. [c.298]

Узлы трения являются диссипативными системами. При внешнем трении рассеивание суммы кинетической и потенциальной энергии системы с частичным переходом в тепловую происходит в тонких слоях сопряженных тел. В нижележащих слоях температура увеличивается в результате теплопередачи и вследствие рассеяния механической энергии волн напряжений. На характер изменения температуры в поверхностных слоях пластмассовых подшипников можно эффективно влиять, подбирая соответствующий смазочный материал и регулируя интенсивность смазки. Проявление гистерезисных явлений в пластмассах значительно сильнее, чем в металлах, поэтому интенсивность и глубина температурных полей в полимерных телах трущихся пар определяется внешними силовыми условиями, преимущественно нагрузкой и скоростью относительного скольжения. Способность пластмасс поглощать механическую энергию влечет за собой быстрый рост температуры и тем самым отрицательно влияет на работоспособность подшипника — Прим. ред. [c.231]

Один из путей выравнивания температуры в зоне контакта и увеличения контактной проводимости состоит в применении тонких прокладок из мягких теплопроводных металлов (алюминия, меди, олова, свинца, кадмия и т.п.) [15, 16]. Такие прокладки могут скомпенсировать влияние геометрических несовершенств соприкасающихся поверхностей и привести к существенному увеличению площади фактического контакта даже при невысоких уровнях контактного давления. В этом случае условия сопряжения нестационарных температурных полей в контактирующих элементах можно представить в виде [12] [c.24]

Авторами рассчитано температурное поле в многослойном цилиндре, сопряженном с однослойным полусферическим днищем (рис. 2). Параметры цилиндра и граничные условия те же, что и в тестовом примере внутренний диаметр днища 614 мм. Закон изменения условного коэффициента теплопроводности приняли таким же, как в тестовом примере (при отсутствии внутреннего давления). [c.56]

Характер формирования температурных полей к теле определяется интенсивностью теплообмена его с окружающей средой. В любом случае тело отделено от среды некоторым пограничным слоем, представляющим определенное термическое сопротивление, которое ухудшает условия теплообмена. Контактные термические сопротивления наблюдаются также при соприкосновении тел с одинаковыми или различными теплофизическими свойствами. Следствием этого является невыполнение в эксперименте теоретически постулированных граничных условий первого и четвертого рода. Точность определения теплофизических характеристик во многом определяется соотношением между термическим сопротивлением исследуемого объекта и контактным термическим сопротивлением. Чем выше это отношение, тем точнее при прочих равных условиях будут опре-делены теплофизические свойства тела. При одних и тех же размерах тел и условиях сопряжения с окружающей средой это отношение будет больше всегда для плохих проводников тепла по сравнению с хорошими проводниками тепла, например металлами. Сущность различных способов уменьшения термических сопротивлений в основном сводится к тщательной обработке соприкасающихся поверхностей и замене всегда остающейся газовой прослойки более проводящим веществом, например жидкостью. [c.36]

Вопросы теплопередачи, рассмотренные в главе П1, применимы только к ограждениям, ограниченным двумя параллельными плоскостями. Для наружных ограждений зданий это будут лишь участки их, достаточно удаленные от наружных углов, проемов, мест соединения с другими ограждениями и т.д. Эти участки с последовательным расположением однородных слоев, достаточно удаленные от контура, называют гладью стены. Для глади стены характерно расположение изотерм параллельно поверхностям. Для случаев, когда нарушается условие плоской стенки (выступы, искривления,углы), и для узлов сопряжений отдельных элементов приведенные выше формулы нельзя применять, так как характер передачи тепла и распределение температуры в этих местах ограждений резко меняются по сравнению с плоской стенкой. Теплотехнический расчет таких участков ограждения состоит в построении температурного поля что в большинстве случаев представляет трудоемкую задачу [c.164]

Заметим, что граничное условие третьего рода вытекает из условия сопряжения полей температуры в твердом теле и омывающей его жидкости [см. уравнение (2.12)]. Действительно, умножив и разделив правую часть этого соотношения на температурный напор I п= — получим [c.201]

Данный метод позволил определить подповерхностный максимум температуры, т.е. фиксирование максимальной температуры не на поверхности трения, а на некотором расстоянии от нее. В частности, показано, что подповерхностный максимум возможен как при смене типа граничных условий, так и при нестационарном нагружении металлополимерных сопряжений. При этом величина и расположение этого максимума определяются как внешними факторами (величиной импульса, формой и частотой его приложения, скоростью скольжения и размерами образца, условиями теплообмена), так и внутренними (механическими и теплофизическими свойствами материала). Правомерность этого подтверждена результатами экспериментов при помощи нового метода диагностики температурного поля, основанного на применении поверхностных акустических волн Рэлея. Физический смысл метода заключается в том, что энергия поверхностной волны Рэлея локализована в слое толщиной Х,...1,5Х и, следовательно, глубина проникновения волны зависит от ее частоты. [c.53]

Кроме того, задают условия температура конструкции и жидкости, а также тепловые потоки па обеих сторонах поверхности раздела тело — стенка равны между собой. В этом случае задачу часто называют сопряженной, т. е. сформулированной для потока и стенки одновременно. Ее решение позволяет сразу найти поля параметров в потоке и поле температур в конструкции, его окружающей. Если же задано температурное граничное условие Т - = = Т (хиг, л 2,г, А з,,-, т), то это можно сделать независимо и раздельно для потока и конструкции. Последний путь значительно проще, однако в общем случае невозможно задать температурные граничные условия заранее. Эта трудность, как показано ниже, преодолима. [c.14]

В помещениях с влажным и мокрым режимом предусматривается пароизоляция теплоизолирующих уплотнителей сопряжений элементов ограждающих конструкций со стороны помещений (мест примыкания заполнений проемов к стенам и т. п.). В местах таких сопряжений проверяется из условия ограничения накопления влаги в сопряжениях за период с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха на основании расчета температурного и влажностного полей [5,12]. [c.23]

В граничные условия входят условия теплообмена на поверхности тела. Если определение температурного состояния рассматриваемого тела неразрывно связано с одновременным нахождением распределения температуры в окружающей среде, теплоносителях или в контактирующих с ним твердых телах, то на соответствующих участках поверхности рассматриваемого тела задаются условия сопряжения температурных полей. Задачи теплопроводности, в математическую формулировку которых входят такие условия, называют сопряженными. Простейщий вариант задания условий сопряжения температурных полей соответствует идеальному тепловому контакту рассматриваемого тела с шфужающей средой или соседним твердым телом [5, 27, 55]. [c.198]

Для задач термоупругости слоистых элементов конструкций наиболее распространенной постановкой является несвязанная, то есть взаимным влиянием деформаций и температур пренебрегают. Первый этап подобных задач — определение температурного поля. Допущение о возможности применения аппроксимации температуры полиномами для всего пакета в целом позволяет свести трехмерную задачу теплопроводности к двумерной. Коэффициенты разложений определяют из систем уравнений, получаемых из соответствующей начально-краевой задачи теплопроводности. Кроме этого, необходимо удовлетворять условиям теплового контакта на границах сопряжения слоев. Например, условие идеального теплового контакта сводится к равенству температур и тепловых потоков в направлении общей нормали к поверхности спс1я слоев. [c.11]

Коэффициент трения представляет собой сложную функцию, зависящую от многих факторов, из которых основными являются 1) материалы трупщхся поверхностей 2) характер покрывающих их пленок 3) конструкция фрикционного сопряжения (отношение площадей трущихся тел — коэффициент взаимного перекрытия) 4) режим работы 5) температурное поле, скорость, нагрузка. Влияние основных параметров, характеризующих условия работы данной пары трения на коэффициент трения, указано в табл. 3. [c.15]

В наиболее сложных условиях по тепловой напряженности паходятся огневые днища головки блока цилиндров и поршня, температурные поля которых характеризуются значительной неравномерностью в различных зонах. Температура поверхности этих деталей и особенно поршня существенно влияет па условия эксплуатации двигателя и его надежность. Перегрев поршня, если при этом недостаточно хорошо смазываются сопряженные детали, вызывает закоксовыванпе колец, задиры рабочей новерхности поршня и гильзы и другие дефекты. Вследствие неравномерного поля температур в днище поршня и головке они деформируются, а степень тепловой напряженности их в зонах с разными температурами неодинакова, в результате чего возникают трещины и прогар в отдельных местах. [c.230]

Задача о промерзании грунта является задачей о сопряжении двух температурных полей со специальным условием на границе раздела. Возможен иной приближенный метод решения этой задачи, когда рассматривают лишь одно температурное поле в промерзшей части грунта, а влияние талой зоны учитывается посредством введения теплового потока внизу фронта промерзания. Этот метод получил применение при расчете сезонного промерзания грунта. При этом оказалось, что влияние нижнего (талого) температурного поля на верхнее (промерзшее) невелико, и поэтому в расчет может быть введено приближенное значение величины теплового потока, кроме тсго, еще усредненное за весь период промерзания. В обстоятельной работе В. С. Лукьянова [39] предложена расчетная формула для определения глубины промерзания, по которой были М. Д. Головко [46] составлены номограммы. Формула достаточно проста и надежна в смысле совпадения результатов расчета с данными наблюдений. [c.431]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...