Подобие теплового состояния тела

ПОДОБИЕ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ ДЕФОРМИРУЕМЫХ ТЕЛ [c.202]

В уравнение (9.2) входят коэффициент теплопередачи и температура пограничного слоя, которые сами, в свою очередь, являются сложными функциями параметров потока, граничных условий и времени. Для того чтобы система уравнений, описывающая тепловое состояние тела, стала замкнутой, необходимо присоединить к зависимостям (9.1) (9.3) основные соотношения газовой динамики G учетом конвективного теплообмена на границе тела и сверхзвукового потока. Однако составленная таким образом полная система дифференциальных уравнений оказывается весьма громоздкой и неудобной для анализа условий подобия и моделирования. [c.203]

Значительные исследования механического подобия твердых деформируемых тел проведены А. Г. Назаровым [32] и другими исследователями [4, 65]. Исследования процессов обработки металлов давлением с использованием методов теории подобия и моделирования выполнены Ю. М. Чижиковым [71] и другими исследователями [49]. Применительно к задачам прочности теория подобия привлекалась Г. С. Писаренко и его учениками изучена прочность и несущая способность элементов конструкций в экстремальных условиях, моделирующих реальные напряженные состояния, тепловые состояния и среды, оказывающие существенное влияние на характеристики механической прочности, создано огромное количество экспериментальных установок, воспроизводящих условия работы и разрушения новых материалов [40]. [c.12]

Рассмотрим эти случаи с точки зрения принятых рассуждений. Остановимся на примере однородного подобия. Пусть имеются М твердых физических тел, находящихся в стационарном тепловом состоянии. Это состояние для р-го тела, ограниченного замкнутой поверхностью Sq и имеющего объем Vp, характеризуется стационарным полем температуры тела Тр, которая будет функцией координат [c.124]

Рассмотрим пример разнородного подобия. Возьмем два геометрически подобных твердых однородных физических тела. Пусть первое тело находится в стационарном тепловом состоянии, а второе — в стационарном электрическом состоянии. [c.125]

При рассмотрении теплового состояния деформируемого тела, так же как и в процессе последующего анализа подобия тепловых напряжений, будем пренебрегать эффектами связанности полей температур и деформаций. [c.203]

Вместе с тем встречаются случаи, когда влияние различных дополнительных факторов перекрывает влияние основных факторов. Трудно подыскать явления другой физической природы, в которых комплекс одновременно протекающих процессов был бы аналогичен комплексу процессов, протекающих в другой системе. Так, например, тепловые и упругие состояния подобных тел сравнительно просто моделируются с помощью электрических аналогий или мембранной аналогии. Это объясняется тем, что используются простые исходные зависимости. В случае исследования предельных состояний материалов при их разрушении этих зависимостей недостаточно, поскольку в отличие от уравнений упругости, однозначно связывающих деформацию с напряжениями, уравнения предельных состояний зависят от многих индивидуальных свойств, характерных для различных видов материалов, таких, как пластичность, зависимость прочности от вида напряженного состояния, объема материала, пористости, структуры и т. д. В таких случаях трудно подыскать явления другой физической природы, которые могли бы служить надежным аналогом, пригодным для исследования количественных закономерностей. Тогда моделирование приходится проводить с использованием явлений той же физической природы и часто не на модельных, а на реальных материалах. При этом представляется возможность исследования влияния на ход процесса небольшого количества факторов при сохранении подобия большинства параметров, характеризующих систему. [c.117]

Предложена методика исследования и расчета предельных нагрузок неравномерно нагреваемых тонкостенных конструкций из КМ, в том числе и оболочечных, согласно которой влияние на прочность или устойчивость различных физико-химических явлений, возникающих в условиях неоднородного и нестационарного поля температур, оценивается по результатам испытаний фрагментов или образцов конструкций вместо традиционных образцов материалов. Она базируется на представлениях, вытекающих из законов термодинамики и механики твердого деформируемого тела. Расчет конструкции при различных режимах нагрева ведется с помощью ее обобщенной характеристики — функциональной зависимости между несущей способностью и распределением температур в стенке, определяемой при нестационарных режимах нагрева (метод замены температурных полей, метод преобразования обобщенных характеристик с помощью критериев теплового подобия) либо при изотермических состояниях (метод определяющей температуры). [c.11]

В 20-е годы развитие учения о теплообмене в СССР возглавил академик М. В. Кирпичев, школа которого заложила основы теории подобия и ее приложения к вопросам теплопередачи. Советскими учеными были разработаны оригинальные и эффективные способы расчета процесса теплопроводности с помощью теории регулярного режима и метода элементарных балансов были предложены расчет конвективного теплообмена по методу теплового пограничного слоя, расчеты теплопередачи при кипении жидкостей и конденсации паров, расчеты различных случаев теплопередачи и, в частности, теплоотдачи перегретого пара при высоких давлениях, расчеты взаимной облученности тел в задачах радиационного теплообмена. Были разработаны также оригинальные методы экспериментального изучения процессов теплоотдачи и теплопроводности различных жидкостей, газов и водяного пара, определены их коэффициенты теплопроводности при высоких давлениях и температурах, составлены таблицы водяного пара и других рабочих веществ и разработаны нормы теплового расчета паровых котлов. Были разработаны также вопросы нестационарной теплопроводности, исследованы явления теплопередачи в двигателях внутреннего сгорания и теплообмена при изменении агрегатного состояния теплоносителя. [c.8]

Проанализируем задачу конвективного теплообмена с целью приведения дифференциальных уравнений процесса и условий однозначности к безразмерному виду. Рассмотрим с помощью метода подобия задачу о движении и теплообмене несжимаемой жидкости у поверхности твердого тела, скорость жидкости вдали от тела постоянна и равна и . Длина тела Ц и другие размеры заданы. В момент времени, предшествующий начальному (т < 0), температуры жидкости и стенки одинаковы и равны Г , т. е. теплообмен отсутствует и имеет место изотермическое течение. В начальный момент времени (т = 0) температура стенки или плотность теплового потока на стенке мгновенно изменяется и принимает постоянное во времени и по поверхности значение Та, или 9а,. При этих условиях на поверхности тела в течение некоторого времени будет протекать нестационарный процесс теплообмена, а затем наступит стационарное состояние. [c.65]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...