Задача нестационарная

Результаты решения задач нестационарной теплопроводности для одномерного температурного поля могут быть использованы при расчете температуры некоторых тел с двумерным и трехмерным температурными полями. [c.300]

Методика решения более сложных задач нестационарной теплопроводности численными методами рассмотрена в [151, [25]. [c.306]

Многие инженерные задачи нестационарной теплопроводности в реальных телах сложной формы можно свести к нестационарной теплопроводности в телах простейшей геометрической формы. Плоская стенка толщиной 26 неограниченных размеров в направлении осей ОУ и 02, бесконечно длинный цилиндр радиусом Го и шар радиусом го без внутренних источников тепла (рис. 16.1) охлаждаются в среде с постоянной температурой условия отвода теплоты по всей поверхности этих тел одинаковые (а = 1(1ет). Изотермические поверхности в пластине параллельны осевой плоскости, цилиндрические в цилиндре имеют одну и ту же ось с ним, а сферические в шаре имеют общий с ним центр. Это приводит к тому, что производные д%1ду, д% дг, й0/(Эф и (30/(3ф равны нулю. Тогда температура точек тел про-.стейшей геометрической формы зависит только от координаты X или г и времени т. В начальный момент т = 0 температура распределяется равномерно и равна 0о. [c.244]

Рассмотрим теперь применение метода потенциала ускорения к задачам нестационарного кавитационного обтекания. [c.169]

Рис. 6.11. к решению задачи нестационарной теплопроводности для одномерного температурного поля методом электрической аналогии [c.99]

Метод пригоден для решения более сложных задач нестационарной теплопроводности, чем рассмотренная задача. Можно, например, решить задачу с переменной во времени температурой на наружной поверхности полуограниченного тела. [c.101]

Рис. 23,14. Электрическая модель (схема) для решения задачи нестационарной теплопроводности в полуограниченном теле с одномерным полем температуры

При решении задач нестационарной теплопроводности важное значение имеют критерии Фурье и Био. [c.134]

Рассмотренные в гл. 13 процессы теплопроводности являются по сути дела предельными тепловыми состояниями тел, наступающими при постоянных граничных условиях через продолжительный промежуток времени. Стационарному состоянию предшествует период, в течение которого температура в некоторой заданной точке твердого тела изменяется во времени. Совокупность указанных температур образует нестационарное температурное поле 1 = 1 (х, у, г, т), нахождение которого и является основной задачей нестационарной теплопроводности. Процессы нестационарной теплопроводности имеют [c.438]

В связи с интенсивным развитием вычислительной техники в последнее время получил большое распространение конечно-разностный метод решения задач нестационарной теплопроводности, или метод сеток. Методом конечных разностей может быть решена практически любая задача теплопроводности с произвольными начальными и фаничными условиями и переменными физическими параметрами тела. [c.115]

Покажем на примере одномерной задачи нестационарной теплопроводности особенности метода конечных разностей. [c.115]

Рассмотрим некоторые простейшие задачи нестационарной теплопроводности. На этих примерах рассмотрим физические особенности процессов, методы решения задач нестационарной теплопроводности, а также возможности практического использования полученных решений. [c.142]

Особый интерес представляют задачи нестационарной теплопроводности для систем, в которых протекают химические процессы. В этом случае мощность внутренних источников теплоты не остается постоянной, а связана с кинетикой самого химического процесса. [c.158]

В задачах нестационарной теплопроводности в твердом теле температура определяется уравнением [c.177]

Решение задачи нестационарной теплопроводности сводится к определению зависимости температуры и переданного количества теплоты от времени для любой точки тела. [c.193]

Рассмотрим аналитическое решение задачи нестационарной теплопроводности на примере охлаждения (нагревания) неограниченной стенки (пластины) при граничных условиях третьего рода (рис. 14.2). В начальный момент времени (т == 0) температура в пластине распределена равномерно и равна t . Заданная температура окружающей среды < /д, теплообмен на обеих сторонах пластины происходит при постоянном заданном коэффициенте а. Известны также постоянные физические параметры пластины с и р. Полагаем, что размеры пластины вдоль осей Оу и Ог настолько велики, что теплообменом с торцов можно пренебречь. [c.178]

Рис. 14.2. К решению задачи нестационарной теплопроводности

Результаты решения задач нестационарной теплопроводности могут быть использованы при расчете температуры тел с двух- и трехмерными температурными полями (тел ограниченных размеров). Параллелепипеды и цилиндры конечных размеров можно рассматривать как тела, образованные пересечением соответственно трех взаимно перпендикулярных неограниченных пластин конечной толщины, цилиндра и двух пластин. [c.184]

Напишите конечно-разностные уравнения для одномерной задачи нестационарной теплопроводности. [c.194]

Для решения задач нестационарной теплопроводности могут быть использованы различные методы. Наиболее общим, но весьма сложным даже для тел простой формы, является аналитический метод, при котором дифференциальное уравнение теплопроводности решается совместно с граничными и временными условиями. Обычно результаты решения представляются в виде графиков, удобных для использования. [c.372]

Наряду с аналитическим методом и методом регулярного режима для решения задач нестационарной теплопроводности могут быть использованы также метод конечных разностей, метод элементарных балансов и другие методы. [c.373]

На этой стадии определяющими являются условия на границах тела. Третья стадия соответствует режиму стационарной теплопроводности. Задачи нестационарной теплопроводности решаются как точными аналитическими, так и приближенными численными методами. Рассмотрим один из аналитических методов — метод разделения переменных или метод Фурье. При постоянных физических свойствах тела и = О уравнение (2.5) принимает вид [c.85]

Задачи нестационарной теплопроводности для некоторых тел ограниченной протяженности (цилиндра, параллелепипеда, призмы) могут быть решены с помощью принципа наложения решений. Например, если цилиндр дайной 2() помещен в среду с температурой Г, то при интенсивности теплоотдачи 1, одинаковой со всех сторон, его температура определится произведением 0 0п безразмерных температур бесконечного цилиндра того же радиуса и неограниченной пластины толщиной 26. Справедливость этого можно установить путем подстановки произведения 0 9 в исходное уравнение. Однако принцип наложения решений применим только для тех задач, которые описываются уравнением теплопроводности в линейном приближении, т. е. при постоянных значениях X, с w р и линейных граничных условиях. [c.88]

Конечно-разностные схемы для решения двухмерных и трехмерных задач. Рассмотренный выше метод решения систем неявных конечно-разностных уравнений применим и при решении двухмерных задач нестационарной теплопроводности в случае использования следующей разностной схемы переменных направлений [c.92]

Более подробно этот метод рассматривается в гл. 3 применительно к задачам нестационарной теплопроводности. [c.60]

Среди практических задач нестационарной теплопроводности важнейшее значение имеют две группы процессов а) тело стремится к тепловому равновесию б) температура тела претерпевает периодические изменения. [c.74]

В настоящей главе будет рассмотрено лишь несколько наиболее важных задач, относящихся к процессам, в которых тело стремится к тепловому равновесию. Цель такого рассмотрения заключается в том, чтобы показать общие физические особенности такого рода процессов, познакомиться с методом решения задачи нестационарной теплопроводности и получить математические соотношения для практических расчетов. Для более широкого ознакомления с решениями большого круга задач нестационарной теплопроводности как в случае стремления температуры тела к состоянию равновесия, так и ее периодического изменения следует обратиться к монографии А. В. Лыкова [Л. 111] и другой специальной литературе [Л. 67, 132, 204]. [c.75]

Решить задачу нестационарной теплопроводности — это значит найти зависимости изменения температуры и количества переданного тепла во времени для любой точки тела. Такие зависимости могут быть получены путем решения дифференциального уравнения теплопроводности (см. 2-2). Аналитическая теория ставит себе целью получение общего решения задачи. Такие решения получаются достаточно сложными даже для тел простой формы пластины, цилиндра и шара. Для ряда тепловых задач такие решения имеются в [Л. 19, 60 и др.]. [c.206]

Метод конечных разностей Шмидта. В случае необходимости решения задач нестационарной теплопроводности в практических расчетах часто применяется метод конечных разностей. Этот [c.216]

Рис. 7-15. Графический способ решения задач нестационарной теплопроводности.

При расчете многослойной стенки температурная кривая должна строиться в масштабе термических сопротивлений, т. е. по оси абсцисс вместо Ах должно быть отложено Axj k . Таким образом, при помощи описанного метода простыми средствами можно решить многие технические задачи нестационарной теплопроводности при любом задании граничных условий. Слабое место этого метода в том, что физические свойства тела принимаются постоянными. [c.218]

Существует ряд задач, строгое решение которых в автоматическом режиме находится за пределами возможностей современных вычислительных средств. Примеры таких задач — нестационарные трехмерные задачи математической физики и NP-полные комбинаторные задачи. Для их решения предпринимаются усилия как в направлении поиска более эффективных математических моделей и методов, так и в направлении построения и применения супер-ЭВМ, обладающих производительностью в несколько сотен миллионов операций в секунду и выше. Наиболее известными примерами супер-ЭВМ, созданных в начале 80-х годов, являются СуЬег-205 и Сгау-Х—МР/48, производительность которых достигает 0,8 и 1,6 млрд. операций в секунду соответственно. В основе достижения столь высокой производительности лежит одновременная обработка нескольких потоков данных, конвейерная обработка или совместное использование обоих способов организации параллельных вычислений. Предполагается в ближайшие годы разработка в странах — членах СЭВ супер-ЭВМ с быстродействием около 10 млрд. операций в секунду. Однако стоимость супер-ЭВМ велика (для упомянутых суперЭВМ около 20 мли. долларов) и потому в большинстве САПР в центральных вычислительных комплексах будут применяться ЭВМ высокой производительности (до 100 млн. операций в секунду) из семейств Эльбрус и ЕС ЭВМ. [c.381]

Шмукин А.А. Некоторые основные пммые и обратные задачи нестационарной теплопроводности. - В кн. вопроси теории тепло- и мас-сообмена. - Минск Изд. Ин-та тепло- и массообмена, 1970, о.168-177. [c.133]

Движение подводных крыльев имеет неустановившийся характер ускоренное и замедленное — на режимах разгона и торможения судна, в условиях волнения. В связи с этим ряд ученых в СССР и за рубежом начал разрабатывать теорию расчета нестационарных кавитационных течений. Линейное приближение этой задачи с иомои ью метода потенциала ускорения было исследовано в 1965 г. Сонгом и в дальнейшем развито в работах М. А. Басина, А. В. Шалларя. Ряд задач нестационарных кавитационных течений был решен в работах А. В. Кузнецова. [c.11]

Пусть требуется решить задачу нестационарной теплопроводности в полуограниченном теле при одномерном температурном поле, используя названный метод. Схема электрической цепи полуогра-ниченного тела (рис. 6.11, а) представлена на рис. 6.11, б. Начало цепи в точке соответствует границе исследуемого тела, в данном случае наружной поверхности наконец, цепь в точке Р соответствует п-щ слою тела, если по условию задачи последний слой, в котором требуется найти температуру, будет иметь номер п—1. [c.99]

Пусть требуется реишть задачу нестационарной теплопроводности в полуограниченном теле при одномерном температурном поле, используя названный метод, Схема электрической цепи полуограниченного тела (рис. 23.12, а) представлена на рис. 23.12,6. Начало цепи в точке соответствует границе исследуемого тела, в данном случае наружной поверхности нако- [c.249]

В задачах конвективного теплообмена Nu есть определяемая величина, безразмерный искомый коэффициент теплоотдачи - число Нус-сельта. В задачах нестационарной теплопроводности в твердом теле [уравнение (2.40) при w = О и граничных условиях (2.42)] аналогичный по форме комплекс а/Д является определяющим критерием Био Bi = otl/X. В отличие от числа Nu в критерии Био X — теплопроводность твердого тела, а значение а входит в условия однозначности. Критерий Био характеризует отношение термического сопротивления стенки 1/к к термическому сопротивлению теплоотдачи на поверхности (1/а), причем оба сопротивления заданы по условию задачи. [c.126]

Большинство задач нестационарной теплопроводности связаны с определением температурного поля тела и полного количества теплоты, отданной или полученной телом по истечении определенного промежутка времени. В других задачах требуется найти длительность процесса, по завершении которого температура тела примет определенное, наперед заданное значение. Решения этих задач могут быть получены аналитическим путем, т. е. путем решения дифференциального уравнения теплопроводности (2.44) с учетом к]заевых условий. Заметим, что таким путем решаются сравнительно простые задачи. Для решения же более сложных задач применяются приближенные методы. [c.177]

При решении ряда практическ11Х задач по нагреванию и охлаждению тел первым периодом неупорядочершого процесса распространения теплоты можно пренебречь. В этом случае задача нестационарной теплопроводности существенно упрощается, поскольку в расчетах будет фигурировать только второй период, в котором температура изменяется во времени по экспоненциальному закону. Период упорядоченного процесса передачи теплоты был назван Г. М. Кондратьевым регулярным режимом и им же был разработан метод расчета этого режима. [c.373]

Для случая, когда одна из поверхностей пластины изолирована и на ней не происходит теплообмена, а на другой коэффициент теплоотдачи а—>-оо уже при выборе Fo=V4 приближенный численный метод практически не отли-чается от точного расчета. Сравнение таких расчетов приведено на рис. 3-25 [Л. 204]. Пользуясь изложенным методом, можно получить исходное уравнение для численного расчета и для других задач нестационарной теплопроводности. В частности, для двухмерной задачи после разбиения тела на элементарные объемы с размерами ячеек Ах=Ау—Ь схема узловых точек будет вы-, глядеть, как показано на рис. 3-26. Составляя уравнение теплового баланса для центральной точки, получаем [c.110]

В настоящее время многие сложные задачи нестационарной теплопроводности успешно решаются такж-е с помощью электронно-вычислительных машин. [c.207]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...