Температура стенки равновесная

Для металлов, имеющих сильную склонность к переохлаждению до спонтанного образования центров затвердевания, таких, как галлий, олово, сурьма, описанного выше охлаждения гнезда термометра недостаточно. Получающееся при этом падение температуры стенки гнезда термометра не приводит к возбуждению кристаллизации, поскольку эти металлы могут оставаться в переохлажденном жидком состоянии в случае сурьмы примерно на 40 К ниже равновесной температуры затвердевания. Интенсивное охлаждение наружной стенки тигля потоком аргона или азота [21] позволяет преодолеть эти особенности металлов. В этом случае тигель, но не сколь-нибудь значительный участок печи, должен быть быстро охлажден на несколько десятков градусов. Этого достаточно для возникновения центров кристаллизации по всей внутренней стенке тигля. Выделяющейся теплоты перехода достаточно для повышения температуры образца и тигля до температуры затвердевания в течение нескольких минут. Достижение плато затвердевания образца происходит в результате быстрого роста дендритов, что всегда наблюдается при затвердевании из переохлажденного состояния. Затем рост дендритов прекращается и оставшийся металл затвердевает с гладкой поверхностью раздела фаз, медленно продвигающейся к гнезду термометра. Альтернативный метод [55] возбуждения центров кристаллизации таких металлов, как олово и сурьма, состоит в удалении тигля с образцом из печи при достижении в ней температуры затвердевания и помещении его в другую печь, имеющую температуру примерно на 90 °С ниже. Как только из-за выделяющегося при начале затвердевания тепла прекратится охлаждение тигля с образцом, он переносится в исходную печь, имеющую температуру лишь на несколько градусов ниже температуры затвердевания. Успех подобной процедуры ярко демонстрирует выделение энергии при переходе от жидкого состояния к твердому. [c.177]

В термометрии излучения в отличие от термометрии, основанной на применении термопары или термометра сопротивления, можно использовать уравнения в явном виде, которые связывают термодинамическую температуру с измеряемой величиной (в данном случае со спектральной яркостью). Это возможно потому, что тепловое излучение, существующее внутри замкнутой полости (излучение черного тела), зависит только от температуры стенок полости и совсем не зависит от ее формы или устройства при условии, что размеры полости намного больше, чем рассматриваемые длины волн. Излучение, выходящее из маленького отверстия в стенке полости, отличается от излучения черного тела лишь в меру того, насколько сильно отверстие нарушает состояние равновесия в полости. В тщательно продуманной конструкции это отличие может быть сделано пренебрежимо малым, так что равновесное излучение черного тела становится доступным для измерений. Таким образом, методы термометрии излучения позволяют в принципе измерить термодинамическую температуру с очень высокой точностью, что будет кратко рассмотрено в разд. 7.7. [c.309]

В работах [226, 610] показано, что при росте пузырька из равновесного состояния температура его стенки быстро приближается к температуре насыщения, соответствующей внешнему давлению, а влияние инерции жидкости становится пренебрежимо малой. Приближенные решения для температуры стенки пузырька даны в работах [223,609]. Окончательно не решен вопрос, каким образом следует учитывать конвективный теплообмен, связанный со сферически симметричным движением жидкости [224, 905]. [c.134]

Вывод формулы Планка. Рассмотрим равновесную систему, состояш,ую из излучения и атомов, находяш,ихся внутри замкнутой полости с постоянной температурой стенок. Для простоты будем полагать, что атомы могут находиться в двух энергетических состояниях Ех и 2 (рис. 15.1). Пусть 1 и 2 — числа атомов, находящихся в состояниях Е-х и 2, W (V, Т) — объемная плотность излучения, Т — температура стенок полости. [c.340]

При обтекании теплоизолированной поверхности ( = 0) из этого соотношения следует, что безразмерная равновесная температура стенки равна [c.297]

Таким образом, в этом случае тепловой ноток пропорционален разности равновесной температуры и температуры стенки. [c.297]

На поверхности абсолютно изолированной плоской пластины, обтекаемой продольным газовым потоком с большой скоростью, устанавливается температура Тг, равная температуре тонкого слоя газа, непосредственно прилегающего, к пластине. Эта температура называется адиабатной (или равновесной) температурой стенки и не совпадает с температурой торможения Т (в газах Тг<Т ). Это объясняется тем, что полностью заторможенный тонкий слой газа оказывается теплоизолированным только со стороны стенки (рис. 9.4) в сторону газового потока от него отводится тепло. [c.177]

Определите конвективный равновесный удельный тепловой ноток в точке полного торможения сферического носка радиусом = 0,25 м при температуре стенки Тст = 1000 К в случае полета на высоте Я = 30 км со скоростью, соответствующей числу Моо = 15. Движение газа за возникающей ударной волной рассматривается потенциальным (безвихревым). [c.673]

Найдите равновесную радиационную температуру стенки в окрестности точки полного [c.673]

Задаемся рядом значений ст, из таблиц или графиков 12 по и находим соответствующие значения температуры Тст и подсчитываем удельные конвективные тепловые потоки [левая часть (12.43)1 и тепловые потоки излучения [правая часть (12.43)1. Равновесная температура стенки находится из условия = и.г В расчете принимаем е = 0,8 а = 5,670-10 Вт/(м2-КЧ-В результате вычислений в первом приближении принимаем = Тст = 2035 К., что соответствует значениям ст = 2,35-10 Дж/кг, < = 7,774-10 Дж/(м2-с), = 7,779. 10 Дж/ м2-с). [c.697]

Используя уравнение теплового баланса (12.43), во втором приближении находим равновесную радиационную температуру стенки 7ст = Т ег 30 К- Так как существенно отличается от (20 /о), приближения необходимо продолжить. Окончательным можно рассматривать четвертое приближение, в результате которого находим Т 4 = Т ст = 1871 К- [c.697]

Турбулентный пограничный слой (Ре . = 10 ). Последовательность вычислений при определении равновесной температуры стенки в рассматриваемом случае та же, что и для ламинарного пограничного слоя. [c.697]

Ламинарный пограничный слой (Ре = 510 ). Первое приближение. Определение равновесной температуры стенки проводится методом последовательных приближений, причем в первом приближении а,. = а и находятся по данным предыдущей задачи [51 = 0,2242 10 Ср = 2750 Дж/(кг К) = 9,537 х [c.698]

Равновесную температуру стенки — 1757 К находят из уравнения теплового баланса (12.43 ), которое целесообразно представить в виде [c.698]

Затем нз уравнения (12.44) определяем равновесную температуру стенки = 1691 К. Соответствующая энтальпия ст = 1,94-10 Д.ж/кг. [c.699]

Это значение равновесной температуры (Т = 1694 К) считаем окончательным, т. е. путем охлаждения удалось снизить температуру стенки на 177 К- [c.699]

Турбулентный пограничный слой (Ре = 10 ). Порядок расчета равновесной температуры стенки для турбулентного пограничного слоя аналогичен соответствующему расчету для ламинарного пограничного слоя. [c.699]

Затем из уравнения (12.44) определяем равновесную температуру стенки 2 = = 2004 К. Это значение можно считать окончательным. Следовательно, в заданной точке турбулентного пограничного слоя применение охлаждения позволяет снизить температуру поверхности на 96 К. [c.699]

Летательный аппарат сферической формы движется с первой космической скоростью на высоте Н = 100 км. Определите тепловой поток к поверхности, а также равновесную температуру стенки при условии, что термический коэффициент [c.712]

Равновесная температура стенки [c.718]

По известному тепловому потоку можно определить равновесную радиационную температуру стенки (Тст = Т ) [c.726]

Внешнее излучение, проникшее внутрь сферы, практически полностью поглощается, так как обратный выход излучения, в результате отражения от стенок, через малое отверстие затруднен. Характерный размер L абсолютно черного тела должен быть больше длины волны излучения L k). Если температуру стенок сферы поддерживать постоянной, то излучение будет находиться в термодинамическом равновесии со стенками. В этих условиях энергия излучения (или объемная плотность энергии фотонов излучения) определяется только температурой стенок. Такое излучение называют равновесным тепловым излучением. [c.275]

Температуру стенок сосуда Тд = То, при которой осуществляется предельное равновесное состояние реагирующей системы, называют температурой самовоспламенения. Эту величину можно определить из системы уравнений [c.271]

При равновесном адиабатном течении паровая фаза может существовать только тогда, когда температура стенки равна температуре насыщения /ц, а х>0. При наличии обогрева паровая фаза появляется в потоке еще до того, как температура его достигла Паросодержание потока определяется из выражения [c.21]

Капли жидкости играют роль стоков теплоты, поэтому они оказывают существенное влияние на формирование температурного поля в потоке. С ростом pw увеличивается турбулентность потока пара, поэтому капли жидкости глубже проникают в пристенный слой и тем самым в большей мере способствуют снижению температуры стенки трубы, а следовательно, и перегрева пара. Уменьшение перегрева пара означает, что обе фазы в потоке приближаются к взаимному равновесному сосуществованию. [c.333]

По своему виду (10-14) полностью совпадает с (10-3) для умеренных скоростей. Единственное различие состоит в том, что в (10-14) вместо температурного напора tx—t стоит разность tp—t . Величина равновесной температуры стенки tp определяется общим уравнением (10-8) коэффициент восстановления г, определенный в результате проведенных вычислений, равен [c.272]

Предлагаемый метод расчета достаточно прост, так как температура стенки используется без учета параметров неравновесного потока, однако имеет существенный недостаток, связанный с использованием реперной температуры газа Tq. Расчет может производиться, если fr на входе ниже или равна Та, в противном случае необходимо условно продлевать канал с обеспечением требуемых параметров на входе в рассчитываемый участок. Кроме того, не во всех случаях Tq, определенная для равновесных условий, характеризует начало второй стадии реакции для неравновесного потока. [c.64]

При нагреве газа, когда температура стенки превышает температуру газа, времена диффузии и химической релаксации для ламинарного подслоя могут быть величинами как одного порядка, так и соответствовать условию Тх2 Тд. В последнем случае вторую стадию реакции можно считать близкой к равновесной. [c.84]

Более естественным выглядит деление области неравновесного кипения с недогревом на участки неразвитого и развитого кипения, границей между которыми служит точка, где температура стенки канала впервые достигает величины, характерной для равновесного кипения, в том числе и для каналов с неравномерным обогревом по длине. [c.84]

Рст— равновесное давление пара у поверхности конденсации при температуре стенки, Н/м [c.21]

Сложнее решается вопрос о значении собственной температуры на главной части поверхности, омываемой быстродвижущимся потоком газа. В пограничном слое, будь то ламинарном или турбулентном, происходит торможение элементов потока из-за действия соответствующих сил трения и, следовательно, имеет место внутреннее тепловыделение. Поскольку в направлении к стенке тепло, по условию, передаваться не может, тепловыделению вследствие трения противостоит теплопроводность (молекулярная или турбулентная) в направлении менее разогретой области, т. е. прочь от стенки. В стационарном состоянии оба взаимно противоположных эффекта компенсируют друг друга в каждой точке поля, обусловливая установление некоторого стабильного профиля температур по внешней нормали к стенке. Чем интенсивнее будет теплопроводность при фиксированной мощности местного тепловыделения, тем меньшей окажется равновесная температура на данном удалении от стенки и, следовательно, на самой стенке. Это рассуждение, как, разумеется, и основное уравнение энергии (4-22), указывает на роль числа Прандтля (отношение коэффициентов кинематической вязкости и температуропроводности) при решении задачи о собственной температуре стенки. На рис. 5-6 приведена для примера расчетная эпюра температур по нормали к продольно обтекаемой воздухом пластине при ламинарном пограничном [c.139]

Ознакомившись с расположением приборов на стенде, можно включить электрические нагреватели и нагреть горячий сосуд установки с находящимся в нем при некотором начальном давлении (20—30 бар) азотом до заданной температуры. Для получения правильных результатов необходимо, чтобы все измерения производились при равновесных состояниях газа, т. е. состояниях, при которых по всему исследуемому объему азота давление одинаковое, температура также одинакова и равна температуре стенок горячего сосуда и термостата, измеряемой термопарами. Можно считать, что равновесное состояние достигнуто, если при постоянных величинах токов нагревателей давление, показываемое манометром, не изменяется температура по показаниям раз-192 [c.192]

Равновесная температура стенки Тст определяется формулой [c.248]

Подход Рэлея к изучению теплового излучения. Во всех разобранных выше случаях подход к изучению теплового излучения был термодинамическим. Рэлей в отличие от своих предшественников впервые применил методы статистической физики к явлениям теплового излучения. Равновесное электромагнитное излучение, находящееся в замкнутой полости с постоянной температурой стенок, рассматривалось им как система стоячих волн разных частот, распространяющихся во всевозможных направлениях. Частоты образовавшихся стоячих волн должны удовлетворять тем же условиям, что и частоты стоячих упругих волн в стержне. При колебаниях упругого стержня на его закрепленпых концах образуются узлы смещения и на длине стержня L укладывается целое число полуволн [c.330]

Для определения коэффициента теплоотдачи вблизи передней критической точки при обтекании осесимметричного тела диссоциирующим воздухом Фэй и Ридделл решили дифференциальные уравнения ламинарного пограничного слоя численным методом для условий движения со скоростью 1,77—7 км сек на высоте 7,6 — 37 км при температуре стенки = 300 — 3000° К. В расчетах принималось Рг = 0,71 Le =1 — 2. Расчеты выполнены для равновесного состава диссоциирующей смеси с учетом изменения физических па- [c.385]

Для двух точек, расположенных на поверхности конуса соответственно в ламинарном и турбулентном пограничных слоях (см. задачу 12.18), определите равновесную температуру стенки при условии, что от нее охлаждающим устройством отводится тепловой поток qox= li25-10 Дж/(м -с). Полагая, что стенка состоит из изоляции и обшивки с толщинами соответственно б з = 10 и = 5 мм, определите температуры внешней и внутренней поверхностей обшивки. В качестве изоляции выбрано керамическое покрытие (> з = 2,514 Bt/(m-K)], а обшивка изготовлена из стали [ 00 = 45,25 Вт/(м.К)1. [c.672]

Здесь величина i poo берется из таблиц атмосферы [51] для высоты Н — 20 км. Таким образом, получаем систему уравнений для определения равновесной радиационной температуры стенки, состоящую из зависимостей (12.64) — (12.67) (12.70) — (12.72), а также соотношений [c.709]

Задача о теплоотдаче при пленочной конденсации чистого насыщенного пара была решена в 1916 г. Нуссельтом. Были сделаны следующие допущения 1) движение пленки конденсата по всей поверхности ламинарное 2) температура внешней поверхности жидкой пленки равна равновесной те.мпературе конденсации, т. е. термическое соиротивленне фазового перехода от пара к жидкости не учитывается 3) температура стенки постоянна по высоте 4) ( )изичес1< ие параметры конденсата не зависят от температуры 5) трение на границе жидкой и паровой фаз отсутствует [c.210]

Процесс теплообмена будет происходить, когда температура стенки t не равна равновесной температуруе г р. Если t > г р, то тепло передается от стенки в поток (кривая 2). Обратное направление теплового потока имеет место, когда t < (кривые 3 и 3"). Следует обратить внимание на то, что отвод тепла. через поверхность возможен не только в том случае, когда температура поверхности ниже температуры набегающего потока (кривая 3"), но также и тогда, когда t выше t (линия 3 ). j В последнем случае через поверхность отводится в основном, тепло, выделяющееся в пограничном слое вследствие диссипации энергии. [c.267]

Здесь р4осе — равновесное значение концентрации компонента О2, определяемое при температуре стенки по уравнениям [c.72]

По мере увеличения температуры стенки, а следовательно, и ее тепловой нагрузки, перегрев жидкости в пристенном слое увеличивается, в связи с чем равновесный размер пузырьков становится меньше. Таким образом, плотность распределеления одновременно сидящих на стенке пузырей увеличивается, как и густота заполнения жидкостного объема свободно движущимися пузырями. Это приводит к росту суммарной поверхности раздела двух фаз, а следовательно, к интенсификации парообразования. Мощным фактором, действующим в том же направлении, является многоочаговое возмущение пограничного слоя жидкости пузырями. При росте пузыря окружающая его жидкость оттесняется, после же отрыва пузыря менее нагретая жидкость устремляется к месту, где перед тем находился пузырь. Возникают пульсационные движения, которые в районе каждого центра парообразования периодически турбулизируют пристенный слой. Пока температурный напор мал, немногочисленные возмущения от отрывающихся пузырей не оказывают существенного влияния на осредненную во времени интенсивность теплоотдачи, и поэтому коэффициент теплоотдачи к кипящей жидкости может быть определен так, как будто никакого кипения и не происходит. По мере увеличения плотности теплового потока положение решительно изменяется интенсивность теплоотдачи начинает превышать уровень, отвечающий некипящей жидкости. Перемешивание жидкости вблизи поверхности нагрева из-за кипения столь энергично при больших тепловых нагрузках, что коэффициент теплоотдачи может оказаться почти независящим от того, развивается ли кипение в большом объеме или же при наличии вынужденного течения жидкости вдоль стенки. [c.165]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...