Теплопроводности действие

Сопоставим (6.17) с формулой Пуассона, представляющей решение задачи Коши для уравнения теплопроводности. Действие оператора сглаживания можно интерпретировать следующим образом й (х) есть значение в момент t=r функции ii t, х), удовлетворяющей уравнению теплопроводности [c.156]

W—экспериментальное значение теплового сопротивления, Wj—расчетное значение теплового сопротивления вследствие рассеяния на изотопах. Различие между экспериментальной кривой и экстраполированной прямой выше 700 К приписывается электронной теплопроводности. Расчетная величина теплового сопротивления вследствие рассеяния на изотопах составляет только 8% полного теплового сопротивления при 4UI) К, и- его относительный вклад убывает с увеличением температуры. Следовательно, даже при неточном определении этой величины можно сделать вывод о дополнительном механизме теплопроводности, действующем выше 700 К МР — точка [c.256]

Процесс перехода через скачок малой толщины характеризуется настолько большими градиентами скорости и температуры, что в областях сжатия станет весьма существенным влияние трения и теплопроводности. Отсюда следует, что необратимые потери кинетической энергии газа при переходе через скачок связаны с работой сил трения, а также теплопроводностью, Действие этих диссипативных сил, а также теплопередача внутри зоны сжатия вызывают увеличение энтропии и обусловленное этим снижение статического давления в потоке за скачком по сравнению с изэнтропическим процессом сжатия. [c.167]

В реакторах ВГР и БГР применяется керамическое топливо— окислы, карбиды и нитриды урана и твердого сплава уран-плутоний. Двуокись урана имеет высокую температуру плавления, химически совместима со многими материалами, в том числе с нержавеющей сталью, не подвержена большим изменениям объема под действием нейтронного излучения и при большой глубине выгорания. Двуокись урана имеет теоретическую плотность около И г/см , однако при процессе спекания-не удается получить образцы с плотностью выше 95% теоретической. Существенные недостатки двуокиси урана — низкая теплопроводность, к тому же уменьшающаяся с ростом температуры, и склонность двуокиси урана к окислению и образованию окислов с большим содержанием кислорода. [c.9]

Твердый компонент равномерно распределен в несущей фазе. Турбулентные пульсации приводят газовые и твердые частицы к поперечным перемещениям из ядра потока к пограничному слою. Для однофазных потоков вязкий подслой пограничного слоя обычно определяют как безвихревую зону, полагая, что под действием вязкостных сил пульсации там уже угасли. В двухфазных потоках такая картина, по-видимому, не сохраняется. Действительно, твердые частицы, обладающие большей инерционностью, способны проникать и в вязкий подслой, достигая стенок канала и соприкасаясь с ними. Кроме того, возможно продольное движение частиц у стенки канала, которое влияет на структуру, теплоемкость и теплопроводность вязкой зоны. [c.180]

В пластине толщиной s = 5 мм действуют равномерно распределенные внутренние источники теплоты ( = 2,7-10 Bt/m , Коэффициент теплопроводности материала пластины Х = 25 Вт/(м-°С). Коэффициенты теплоотдачи от поверхностей пластины к обтекающей их жидкости 1 = 3000 Вт/(м2-°С) и аз=1500 Вт/(м -°С), а температуры жидкости соответственно равны , i = 130° и i,K2=140° . [c.31]

Под воздействием лазерного излучения за короткий промежуток времени (10" —10" с) поверхность детали из стали или чугуна нагревается до очень высоких температур Распространение теплоты в глубь металла осуществляется путем теплопроводности. После прекращения действия лазерного излучения происходит закалка нагретых участков, благодаря интенсивному отводу тепла в глубь металла (самозакалка). [c.225]

Для рассматриваемых в данном параграфе дисперсных гетерогенных сред с учетом выражения (1.3.34) для вектора с, характеризующего работу поверхностных сил, и выражения (1.3.11) для тензоров поверхностных сил, если пренебречь действием вязких напряжений и теплопроводности вне поверхности разрыва, соотношения (1.3.35) примут вид [c.43]

Для выявления сущности анализа на устойчивость задача теплообмена рассматривается в наиболее простой постановке (см. рис. 3.1). Процесс охлаждения плоской проницаемой стенки, подверженной во> действию внешнего сложного теплового потока с результирующей плотностью q, принимается одномерным. Физические свойства пористого материала и теплоемкость охладителя постоянны. Температуры каркаса и охладителя одинаковы Т = t, теплопроводностью последнего пренебрегаем. [c.69]

Теплоемкость металла ср при постоянной теплопроводности к оказывает более сложное влияние на процесс распространения теплоты в полубесконечном теле. Изменение теплоемкости можно представить как одновременное действие двух процессов изменения количества введенной теплоты и изменения скорости распространения теплоты. Запишем уравнение (6.2) иначе [c.160]

Уравнение движения ( динамики, упругой кривой, математической физики, параболического типа, эллиптического типа, гиперболического типа, смешанного типа, линии действия, теплопроводности Эйлера, Пуассона...). Уравнения движения в векторной форме ( с одним неизвестным...). Уравнения Гамильтона ( Лагранжа...). [c.93]

Большим шагом вперед в деле улучшения осветительной техники явилось предложение Лэнгмюра (1913 г.) наполнять баллоны ламп нейтральным газом, например азотом или, еще лучше, аргоном давление газа достигает примерно /3 ат, и присутствие его сильно замедляет распыление волоска, что позволяет увеличить температуру нити до 3000 К и больше без заметного сокращения срока службы лампы (около 1000 час). При этом сильно повышается световая отдача. Однако общий коэффициент полезного действия лампы равен отношению энергии полезной части спектра к общей энергии, питающей лампу, т. е. приходится учитывать не только потери на невидимое излучение, но также на теплопроводность и конвекцию. Последние виды потерь сильно увеличиваются при заполнении колбы лампы газом, так что газонаполненные лампы в смысле увеличения к. п. д. не имели бы преимущества перед пустотными, хотя свет их был бы приятен для глаз, ибо он ближе подходит к составу дневного ( белого ) света. Уменьшения потерь на охлаждение можно достигнуть, заменив прямой волосок тонкой спиральной нитью, отдельные витки которой обогревают друг друга. Именно так и осуществляются современные экономические лампы накаливания, к. п. д. которых значительно выше, чем у пустотных ламп. [c.708]

Теплопроводность диэлектриков. В общем случае в твердых телах имеют место два основных механизма переноса теплоты перенос тепловой энергии свободными электронами и перенос тепловой энергии атомными колебаниями. В металлах действуют оба механизма одновременно. [c.187]

В импульсных лазерах широко применяют стекло, активированное ионами Nd +. Преимушество стекол заключается в простоте изготовления образцов больших размеров и любой формы, что позволяет получить очень большие энергии выходного импульса. Кроме того, они обладают высокой оптической однородностью, в результате чего коэффициент полезного действия стеклянных генераторов выше, чем у генераторов на кристаллах. В то же время сравнительно низкая теплопроводность стекла ограничивает возможности его применения в лазерах непрерывного действия. [c.288]

Если считать, что действует лишь один из указанных ниже механизмов, то теплопроводность при низких температурах (Т < в) дается следующими выражениями. [c.248]

Первые два члена в выражениях (4.18) и (4.19) описывают полусинусоидальные колебания. Первый импульс распространяется с акустической скоростью, и его величина очень мала, поскольку мал параметр связности г. Второй импульс, распространяющийся со скоростью распространения тепла, сначала возрастает по величине, а затем экспоненциально убывает при движении в среде. Эти результаты отличаются от классических тем, что температура испытывает два скачка, распространяющихся с разными скоростями. Интегралы, фигурирующие в (4.18) и (4.19), описывают дис )фузионный процесс теплопроводности. Действие их прекращается к началу колебаний. [c.122]

При использовании рубина в качестве рабочего тела частота повторепия импульсов достигает 60 Гц. Неодимовое стекло способно создать большую выходную мощность в луче, но частота следова-1[ия импульсов меньше — не выше 0,5 Гц, так как теплопроводность этого лгатериала в 17 раз нин№ теплопроводности рубипового монокристалла. 1 оэффициент полезного действия наиболее высок у лазера па С0 , где он составляет около 10% (у рубипового лазера он едва достигает 0,5%). [c.168]

Арзамиты представляют собой химически стойкие самотвер-деющие связующие материалы, применяемые для футеровки химической аппаратуры и строительных конструкций. Они обладают высокой химической стойкостью и механической прочностью и практически непроницаемы для агрессивных жидкостей даже при повышенном давлении. Замазки арзамит одинаково устойчивы к действию кислот и щелочей, что выгодно отличает их от силикатных замазок на основе жидкого стекла. Некоторые сорта этих замазок являются почти единственными теплопроводными вяжущими. [c.460]

В третьей группе представлены металлокерамические сплавы на основе тугоплавких окислов с добавкой металлов (керметы), обладающие высокой жаростойкостью, хотя и отличающиеся от рассмотренных металлокерамическнх сплавов меньшей жаропрочностью. Кроме того, они характеризуются недостаточной теплопроводностью и малой стойкостью к действию тепловых ударов. Наибольшее применение получили композиции из окиси А1 и Сг или Л1 и окиси А1. [c.230]

Напряжения второго рода возникают вследствие неоднородности кристаллического строения и различия физико-механических свойств фаз и структур сплавов. Фазы, например в черных металлах, феррит, аустенит, цементит, графит обладают различной кристаллической решеткой их плотность, прочность и упругость, теплопроводность, теплоемкость, характеристики теплового расширения различные. Структуры, представляющие собой смесь фаз, например перлит в сталях, а также закалочные структуры, в свою очередь, обладают отличными от смежных структур свойствами. Различие кристаллической ориентации зерен металла обусловливает анизотропию физико-механических свойств микрообъемов металла. В результате совместного действия этих факторов возникают внутри-зеренные и межзеренные напряжения еще в нронессе первичной кристаллизации и при последующих прев эащениях во время охлаждения. При высоких температурах напряжения уравновешиваются благодаря пластичности материала. Однако они проявляются в низкотемпературной области, возникая при фазовой перекристаллизации и выпадении вторичных и третичных фаз (фазовый наклеп), при каждом общем или местном повышении температуры (из-за различия теплопроводности и коэффициентов линейного расширения структурных составляющих), приложении внешних нагрузок (из-за различия и анизотропии механических свойств), а также нрп наклепе, наступающем в результате общего или местного перехода напряжений за предел текучести материала. [c.152]

Качественно новые свойства достигаются при фазовом превращении потока теплоносителя внутри примыкающего к сплошной стенке проницаемого материала. В первую очередь, перенос теплоты от стенки теплопроводностью через пористый каркас (или в обратном направлении) исключает высокое термическое сопротивление у стенки, создаваемое сплошной паровой пленкой при кипении теплоносителя или сплошной пленкой конденсата при конденсации потока пара. Это позволяет полностью осуществить фазовое превращение потока при высокой интенсивности теплообмена. Кроме того, капиллярные силы создают равномерную насыщенность пористой структуры жидкостью, чем устраняется расслоение двухфазного потока в канале под действием внешних сил. Поэтому такой способ организации форсированного теплообмена при фазовых превращениях типичен, например, для систем при изменении их ориентацш относительно направления силы тяжести или в условиях пониженной гравитации. [c.14]

Это уравнение, справедливое для веществ, теплофизнческие характеристики которых не зависят от температуры, устанавливает связь между временными и пространственными изменениями температуры в теле под действием источника тепла. Поскольку температурное поле тела зависит от его тепловых свойств, то по найденному изменению температуры в одной или в нескольких точках исследуемого тела -можно вычислить коэффициенты тепло- или температуропроводности. Но эти решения дифференциальных уравнений теплопроводности второго порядка сложны, и при разработке методов исследования стремятся использовать закономерности для одномерных тепловых потоков, которые можно реализовать в теплофизическом экоперимеите при определенных начальных и граничных условиях. Под начальными условиями понимается известное распределение температуры в теле в начальный момент времени, а под граничными условиями — закон взаимодействия тела с окружающей средой. Совокупность начального и граничногс, условий называют краевыми условиями [76, 78]. [c.123]

Высокая те.мпература, резкое или частое ее изменение являются причинами, вызывающими термические напряжения п покрытии, подлож,се или в систе.ме металл — покрытие. В общем случае величина этих напряжений зависит от градиента температуры, формы тела. 1Коэффицнента теплового расширения, модуля упругости, теплопроводности, коэффициента Пуассона и других характеристик конструкции. Способность материала или системы материалов сопротивляться действию тепловых напряжений характеризует его работсоспособносгь и долговечность в условиях воздействия высоких температур. [c.177]

С математической точки зрен71Я, изложенный вывод сводится к доказательству самосопряженности системы уравнений (57, 2—4). С физической точки зрения, происхождение этого результата можно пояснить следующими соображенпямп. Пусть при возмущении элемент жидкости смещается, например, наверх. Попав в окружение менее нагретой жидкости, он будет охлаждаться за счет теплопроводности, оставаясь все же более нагретым, чем окружающая среда. Поэтому действующая на него сила плавучести будет направлена вверх и элемент будет продолжать движение в том же направлении — затухающее или ускоряющееся в зависимости от соотношения между градиентом температуры и диссипативными коэффициентами. В обоих случаях ввиду отсутствия возвращающей силы колебания не возникают. Отметим, что при наличии свободной поверхности возвращающая сила возникает за счет поверхностного натяжения, стремящегося сгладить деформированную поверхность при учете этой силы сделанные утверждения уже не справедливы. [c.313]

При мотсматическом моделировании движения жидкого металла В ближний аоне воздействия использовались нелинейные уравнения вязкой теплопроводной жидкости — уравнения Навье-Стокса. Для их численного решения использовался метод Маккормака, хорошо зарекомендовавший себя при решении данного типа задач. Расчеты показали, что под действием внешнего импульсного воздействия в расплаве возникают два типа движения среды регулярные акустические течения, охватывающие достаточно большие области пространства, и турбулентные течения непосредстноньо на фронте кристаллизации, имеющие характер многочисленных мелкомасштабных вихрей. [c.82]

При рассмотрении колебаний атомов кристаллической решетки а также теплоемкости твердых тел, связанной с этими колебания ми, предполагалось, что силы, действующие между атомами, упру гие и атомы совершают гармонические колебания с малыми ам плитудами около их средних положений равновесия. Это позволи ло разделить весь спектр колебаний на независимые моды, рассчи тать в этом приближении тепловую энергию кристалла и получить формулу для теплоемкости, хорошо описывающую ее поведение при низких и высоких температурах. Однако для объяснения ряда явлений, таких, например, как тепловое расширение твердых тел и теплопроводность, сделанных предположений уже недостаточно и необходимо принимать во внимание тот факт, что силы взаимодействия между атомами в решетке не совсем упругие, т. е. они зависят от смещения атомов из положения равновесия не линейно, а содержат ангармонические члены второй и более высоких степеней, влияние которых возрастает с ростом температуры. [c.183]

Фултона [18], Шспера [19] и Ван-Демтсра [20] ). Строгое теоретическое рассмотрение сложного турбулентного течения газа, которое имеет место в вихревой трубе, является чрезвычайно трудной задачей, особенно в связи с тем, что профиль скоростей потока внутри трубы экспериментально пока еще не определен. Однако качественно эффект охлаждения можно объяснить следую-п им образом. Вращающийся поток воздуха внутри трубы создает в радиальном направлении градиент давления, возрастающий от оси к стенке трубы. Влияние турбулентности на такое ноле давлений выражается в адиабатическом перемешивании. Это приводит к созданию адиабатического распределения температур, при котором более холодный газ оказывается в области, расположенной вблизи оси трубы. Однако вследствие теплопроводности, приводящей к уменьшению градиента температур в радиальном направлении а также непостоянства значений угловой скорости в разных местах трубы адиабатическое распределение полностью осуществлено быть не может. Ван-Демтор описывает последний эффект следующим образом Если угловая скорость непостоянна, то вступает п действие другой механизм, приводящий к возникновению потока механической энергии в радиальном направлении наружу. Вследствие турбулентного трения (вихревой вязкости) внутренние слои жидкости или газа стремятся заставить внешние слои двигаться с той [c.13]

Экспансионный ожижитель Симона. Существуют три различных типа гелиевых ожижителей, а именно непрерывного действия с предварительным водородным охлаждением, непрерывного действия с охлаждением детандером и хорошо известный процесс ожижения без использования непрерывного потока. Первые два способа ожижения кратко описаны выше. Третий способ используется в так называемом экспансионном ожижителе Симона [2], который показан схематически на фиг. 7. В этом ожижителе газообразный гелий, охлажденный и змеевике S, нагнетается в металлическую камеру В, охлаждаемую жидким или твердым водородом G. Чтобы обеспечить теплопроводность пространства Z, последнее заполняется гелием при низком давлении. Теило, поглощенное водородной ванной, определяется уменьшением внутренней энергии гелия после входа в камеру и работой сжатия. Работа сжатия равна 2 mpv, где т—масса очень малого количества входящего "аза, а v—его удельный объем. Если весь газ входит при одинаковой температуре Т,, то общая работа потока равна NRT , где lY—число молей газа, который входит в камеру, а В—газовая постоянная. Охлаждение с помощью водорода, требующееся для поглощения тепла, производимого работой сжатия, может оказаться больше того, которое необходимо для изменения внутренней энергии гелия. Это видно из сравнения величины двух произведений В1 и С ,ср,(2 ,—Tj), где Гд—конечная температура. [c.132]

В настоящее время известно, что необычные свойства электронов проводимости являются следствием принципа Паули, действующего в металле это заставляет применять к электронам статистику Ферми—Дирака. Заслугой Зоммерфельда [6] является то, что он первый приложил этот принцип в теории перемещения электронов в металлах. Вскоре после работы Зоммерфельда появились работы Хаустопа [7,8] и Блоха [9 —11], в которых взаимодействие между электронами и решеткой рассматривалось с квантовомеханической точки зрения, после чего началось быстрое развитие современной теории металлов. Нужно, однако, отметить, что в период между работами Друде и Лоренца и появлением теории Зоммерфельда было предложено несколько новых теорий электронной проводимости, в которых, кроме вывода различных выражений для электропроводности, теплопроводности и вездесущего числа Лоренца, делались попытки объяснить другие явления. [c.155]

Частными случаями подобных возбуждешш являются уже рассмотренные решеточные волны и внешние электроны атомов в металлах (см. разделы 3 и 4). Кроме них, на величину теплоемкости, а следовательно, и на величину теплопроводности могут оказать влияние следующие возбуждения спиновые, магнитного момента, вращение п ориентация молекул и другие эффекты нереунорядочеипя и движения атомов. Во всех этих случаях влияние на теплопроводность может быть двояким с одной стороны, может появиться дополнительный механизм теплопроводности, а с другой—эти добавочные возбуждения могут действовать как дополнительный механизм рассеяния, ибо они взаимодействуют с остальными возбуждениями (например, решеточными волнами). Излон онпое выше можно проиллюстрировать на примере электронов проводимости в решетке. В разделе 3 рассмотрена дополнительная теплопроводность электронами проводимости, а в разделе 4 показано, что теплопроводность посредством решеточных волн уменьшается из-за взаимодействии последних с электронами проводимости. [c.254]

Решеточная теплопроводность. Решеточная компонента теплопро-водиости металлов и сплавов может быть описана на основе теории теплопроводности неметаллов, по с рассеянием фононов электронами, даваемыми формулой (19.3). Это рассеяние действует как дополнительный процесс, вызывающий сопротивление. Так как сопротивление We вслед- [c.281]

При рассмотрении теплопроводности на первый взгляд можно ожидать аналогичного соотношения между отклонениями от равновесия для электронов и фононов. В п. 14 мы вычислили значение djldt] для теплопроводности, считая, что фононы находятся в равновесии, однако в действительности последнее, как следует из п. 19, не имеет места. Наоборот, в п. 19 dNjdt было получено в предположении, что в равновесии находятся электроны. Можно показать теперь, что каждая система, действуя на другую, стремится восстановить ее истинное равновесие независимо от того, насколько далеко от равновесия находится она сама. [c.286]

Если подсчитать теплопроводность газа, обладающего теплоемкостью и вязкостью жидкого Не I, то получается величина, близкая по порядку к теплопроводности Не I, что вместе с линейной зависимостью тенлонровод-ности от температуры лишний раз подчеркивает сходство Не I с газом это сходство является следствием большой нулевой энергии, на что указывалось ранее (см. и. 10). Следует вспомнить, что в такой простой кинетической модели газа теплопроводность оказывается пропорциональной теплоемкости и вязкости. Ниже 2,6° К эти величины обнаруживают изменения, предваряющие ).-иереход теплоемкость при понижении температуры растет, а вязкость падает. Возможно поэтому, что теплопроводность не зависит от температуры в этом интервале вследствие одновременного действия этих двух факторов. [c.840]

Из этого выражения видно, что изменение энергии в термически неоднородной системе обусловливается теплопроводностью div (и grad Г), выделением джоулевой теплоты /а и совместным действием теплопроводности и электропроводности (дП1дТ—а)X X (/, grad Т). [c.26]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...