Теплопроводность при стационарном тепловом режиме

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ПРИ СТАЦИОНАРНОМ ТЕПЛОВОМ РЕЖИМЕ Теплопроводности плоской стенки [c.142]

Стационарные методы впервые стали применяться в 90-х годах прошлого столетия и в настоящее время считаются классическими. Ниже рассматриваются измерительные методики и соответствующие приборы, основанные на теории теплопроводности при стационарных тепловых режимах. [c.23]

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ПРИ СТАЦИОНАРНОМ ТЕПЛОВОМ РЕЖИМЕ [c.179]

Рассмотрим наиболее распространенный случай — теплопроводность через однослойную плоскую стенку, длина и ширина которой бесконечно велики по сравнению с толщиной б (рис. 23-1). Стенка имеет во всех своих частях одинаковую толщину, причем температуры поверхностей ( ст и /ст поддерживаются постоянными, т. е. являются изотермическими поверхностями. Температура меняется только в направлении, перпендикулярном к плоскости стенки, которое принимаем за ось X. Коэффициент теплопроводности X постоянен Для всей стенки. При стационарном тепловом режиме температура в любой точке тела неизменна и не зависит от времени, т. е. = 0. Тогда дифференциальное уравнение теплопроводности после сокращения коэффициента температуропроводности принимает вид [c.358]

При стационарном тепловом режиме теплота Q , которая путем теплопроводности входит в элемент ребра с длиной dx, частично передается теплопроводностью вдоль ребра Q +dx, частично рассеивается в окружающую среду dQ. Следовательно, [c.445]

При стационарном тепловом режиме и отсутствии в теле источников тепла Их) удовлетворяет уравнению теплопроводности [c.348]

При стационарном тепловом режиме dt/dx = О для одномерного температурного поля, когда температура изменяется только по координате X и не зависит от у и 2, дифференциальное уравнение теплопроводности принимает вид [c.130]

При стационарном тепловом режиме dt/dx = О и дифференциальное уравнение теплопроводности (2.90) примет вид [c.134]

Для ламинарно текущей пленки теплопроводность учитывается лишь в направлении у (рис. 2.60) и при стационарном тепловом режиме уравнение энергии (2.22) приводится к виду [c.204]

Из этого вытекает, что процессы теплопроводности для всех однородных плоских стенок при стационарном тепловом режиме будут подобны друг другу. [c.148]

При стационарном тепловом режиме тот же тепловой поток пройдет путем теплопроводности через твердую стенку [c.30]

Рассмотрим передачу теплоты через призматический стержень, площадь сечения которого /, а периметр сечения U. Стержень находится в среде, температуру которой условно примем равной нулю. Температура стержня изменяется лишь по его длине и является функцией только длины, т. е. = / (х). В основании стержня температура равна б о. Значения коэффициентов теплопроводности и теплоотдачи известны и равны К и а . Требуется установить закон изменения температуры по стержню и количество передаваемой теплоты через стержень при стационарном тепловом режиме. [c.300]

Определение значений коэффициентов теплопроводности накипи, образовавшейся при различных режимах работы испарителя, проводилось опытным путем на специальных лабораторных установках стационарного и нестационарного теплового режима. В экспериментальной установке для определения теплопроводности накипи при стационарном тепловом режиме моделировались натурные условия накипь находилась в рассоле морской воды с концентрацией, равной той, при которой происходило ее образование в испарителе, и исследовалась при тех же температурных напорах, что и в соответствующих режимах работы испарителя ИВС-ЗК. [c.76]

Для высокотемпературных определений (до 1700° С) теплопроводности огнеупоров в вакууме разработан прибор с проволочным нагревателем, действующий по принципу полого цилиндра при стационарном тепловом режиме, а для определения тепло- [c.108]

При стационарном тепловом режиме механическая энергия, превращенная в микрообъемах поверхностного слоя в тепловую, передается в глубь массы трущихся тел за счет теплопроводности не полностью. Часть ее в результате структурных превращений в поверхностных слоях, термоионных и термоэлектронных эмиссий, [c.74]

При стационарном тепловом режиме работы печи величина удельного теплового потока от теплопроводности одинакова для всех слоев кладки печи (рис. 5.10.1) и равна [c.113]

Таким образом, нестационарный тепловой процесс всегда связан с изменением энтальпии тела и им обусловливается. Так как скорость изменения энтальпии прямо пропорциональна способности материала проводить теплоту (т. е. коэффициенту теплопроводности X) и обратно пропорциональна его аккумулирующей способности (т. е. объемной теплоемкости ср), то в целом скорость теплового процесса при нестационарном режиме определяется значением коэффициента температуропроводности а = Х/ср, который здесь имеет такое же важное значение, как и коэффициент теплопроводности при стационарном режиме распространения теплоты. [c.222]

Определение тепловых параметров методом нестационарной теплопроводности позволяет в некоторых случаях проводить измерения при непрерывном изменении температуры до желаемого ее значения. Это дает возможность получить сразу соответствующую непрерывную кривую изменения измеряемого теплового параметра в широком интервале температур, в то время как во всех стационарных методах такие кривые строятся по нескольким опытным точкам, соответствующим различным стационарным тепловым режимам, число которых обычно ограниченно. Измерения тепловых параметров различных веществ производятся при относительно небольших перепадах температур, что приближает их средние значения к истинным. [c.62]

Основной идеей решения задачи является шаговый алгоритм. От шага к шагу могут изменяться время или внешние воздействия или то и другое одновременно. Существует возможность выполнять решение задачи теплопроводности или механики сплошной среды только на определенных шагах, что позволяет осуществлять несколько шагов задачи теплопроводности (например, при анализе тепловых процессов) на одном шаге механики сплошной среды, и наоборот после одного шага задачи теплопроводности может следовать несколько шагов задачи механики сплошной среды (например, при решении задачи теории ползучести в условиях стационарного теплового режима). На каждом шаге допускаются внутренние итерации для любой из задач с целью уточнения параметров линеаризованной задачи при учете нелинейностей. Поочередный выход на каждую из задач позволяет учитывать их взаимное влияние друг на друга. Связь между задачами и шагами по времени осуществляется с помощью специальных параметров и системы файлов, что позволяет при необходимости на определенном шаге прервать счет и затем его снова продолжить, начиная со следующего шага, изменив при этом в случае необходимости исходную информацию. Предусмотрена возможность решения частных случаев задачи только задачи теплопроводности или только механики сплошной среды. Любой из этих случаев приводит к сокращению объема входной информации и выдачи а печать. [c.90]

Нами рассматривается обычный случай стационарного теплового режима, при котором температуры в любом поперечном сечении слоя не изменяются во времени. При всех перечисленных условиях изменение температурного поля внутри каждого куска, принимаемого в виде шара, описывается уравнением теплопроводности [c.521]

Ниже будут рассмотрены три вида теплопередачи теплопроводность, конвективный обмен и теплообмен излучением, причем рассмотрение ограничивается случаями стационарного теплового режима, при котором температура тел в каждой точке пространства остается с течением времени неизменной. [c.8]

Нестационарный процесс передачи тепла сложнее стационарного. При нестационарном тепловом режиме теплопроводность выражается дифференциальным уравнением второго порядка, решение которого в общем виде очень сложно и приводится в специальных курсах теплопередачи. [c.70]

Несмотря на все многообразие методов определения теплопроводности они могут быть разделены на две группы. К первой группе относятся методы, основанные на закономерностях стационарного теплового режима. Эти методы были разработаны еще в прошлом веке и базируются на гипотезе Фурье о пропорциональности теплового потока градиенту температур. Ко второй группе относятся методы, основанные на закономерностях нестационарного теплового режима, при [c.13]

Предположим, что цилиндрическая стенка состоит из трех плотно прилегающих друг к другу слоев. Температура внутренней поверхности стенки 4т, наружной коэффициенты теплопроводности слоев Xi, 2, Аз диаметры слоев di, 42, d , d . Температура каждого слоя стенки изменяется по логарифмической кривой. Общая температурная кривая представляет собой ломаную логарифмическую кривую. При стационарном режиме через все слои проходит один и тот же тепловой поток. Для каждого слоя тепловой поток будет равен [c.365]

Ватт на метр-кельвин равен коэффициенту теплопроводности вещества, в котором при стационарном режиме с поверхностной плотностью теплового потока 1 Вт/м устанавливается температурный градиент 1 К/м. [c.12]

При стационарном режиме этот же тепловой поток передастся теплопроводностью через твердую стенку [см. (2.54)1 и будет передан от второй поверхности стенки к холодной жидкости теплоотдачей [c.170]

Формулы (204) и (205) справедливы не только для всей толщи стенки, но и для любого ее слоя. При стационарном режиме через все слои стенки проходит одно и то же количество тепла, т. е. один и тот же тепловой поток q. Если все слои стенки будут однородны, т. е. будут иметь один и тот же коэфициент теплопроводности то для любого слоя, например, отстоящего на расстоянии х от поверхности стенки с наибольшей температурой, формула теплового потока примет вид [c.205]

Передача тепла теплопроводностью и конвекцией, как указывалось выше, обычно протекает не изолированно, а совместно. Например, оба эти процеоса имеют место при передаче тепла от одной жидкости к другой через разъединяющую их промежуточную стенку. Рассмотрим этот процесс вначале для плоской однородной стенки с толщиной 8, по обе стороны которой расположены участвующие в теплообмене жидкости. Температура одной жидкости равна ti, а другой /г-Если ti > t2, то тепло от первой жидкости будет переходить ко второй через разделяющую их промежуточную стенку. Направление теплового потока и характер изменения температур у жидкостей и стенки показаны на рис. 69. Рассмотрение теплообмена будем вести применительно к случаю стационарного режима, при котором тепловой поток на пути от жидкости с температурой ti к жидкости с температурой t2 остается неизменным. [c.215]

Рассмотрим вначале случай теплопередачи через однородную цилиндрическую стенку (рис. 71), причем предположим, что жидкость, омывающая стенку с внутренней стороны, более нагрета, чем жидкость, омывающая стенку с наружной стороны, т. е. что t > и. Общий процесс теплопередача в данном случае складывается из трех составляющих процессов конвективной теплоотдачи от греющей жидкости к цилиндрической стенке, передачи тепла теплопроводностью в пределах цилиндрической стенки и конвективной теплоотдачи от цилиндрической стенки к омывающей ее нагреваемой жидкости. Каждый из этих трех отде.льных процессов нами был уже рассмотрен ранее. При стационарном режиме тепловой поток в этих трех процессах будет один и тот же. I а основании формул (214), (210) и (215) для этого потока мы можем написать [c.220]

Г. А. Варшавский, Определение тепловых потоков в твердом теле при стационарном режиме для случая, когда коэффициент теплопроводности является функцией температуры,, Журн. эксп. и теор. физики," 1936, № 3. [c.400]

Для стационарных тепловых режимов качество изоляции улучшается с уменьшением коэффициента теплопроводности, а для нестационарных — с уменьшением коэффициента температуропроводности. Важными качествами таких покрытий являются высокая температура плавления, способность противостоять термическим напряжениям, которые возникают при больших температурных градиентах, хорошая сцепляемость (адгезия) с материалом заш,и-щаемой стенки. [c.468]

На рйс. 29.108 показана схема прибора для измерения теплопроводности абсолютным стационарным методом. Образец 2 в форме диска толщиной 2,5 мм, диаметром 187 мм помещен между нагреваемой пластиной 5 и холодильником в виде медной плиты I. Для плотного прилегания образца к горячей и холодной поверхностям предусматривается специальное нажимное устройство (здесь не показано). Для нагревания образца и поддержания стабильной температуры используются два нагревателя центральный, основной, 12, который выполнен в виде плоской плитки, и периферийный 13 — в виде плоского кольца, окружающего основной нагреватель., Расходуемая электроэнергия измеряется с помощью точных амперметров и вольтметров. Кольцевой нагреватель служит для предотвращения утечек тепла от образца в радиальном направлении. При установившемся тепловом режиме тепло, выделившееся в нагревателе, полностью проходит через испытуемый материал и воспринимается водой, циркулирующей через полость холодильника. Для предотращения утечек тепла вниз служит нижний охранный электронагреватель. Наличие кольцевого и нижнего охранных нагревателей дает основание считать тепловой поток одномерным. В качестве расчетной принимается поверхность центрального нагревателя. Температура поверхности испытуемого материала измеряется с помощью термопар 3 v 4, помещенных на обогреваемой поверхности прибора и на поверхности холодильника. Кроме основных, в приборе используются еще три вспомогательные термопары 14 — для контроля работы кольцевого электронагревателя, S и 5 — для настройки нижнего охранного нагревателя. Показания термопар 3 и 14 должны быть одинаковыми, то же для термопар 8 и 9. Теплопроводность вычисляется по формулам (29.21) и [c.440]

Стандартный трубчатый нагревательный элемент ТЭН представляет собой стальную цельнотянутую трубку, по оси которой располагается нихромовая спираль с электровыводами. Спираль электроизолируется от стальной трубки специально уплотненной окисью магния (периклазом). При стационарном температурном режиме все тепло, выделяемое нагревательной спиралью, отводится через стальную трубку в тело плиты. Если бы нагревательный элемент представлял собой сплошной стальной стержень с теплопроводностью материала плиты, то стационарный тепловой поток от такого нагревателя к плите не отличался бы от стационарного теплового потока, создаваемого ТЭНом с той же мощностью тепловыделения на единицу длины, в силу осевой симметрии нагревателей. Следует иметь в виду, что в обоих случаях функция распределения мощности тепловых источников, а также теплофизические свойства действительного и гипотетического элемента обладают осевой симметрией. Следовательно, при расчете стационарного температурного поля представляется возможным считать, что область, занимаемая стержневым нагре- [c.50]

В настоящей работе нами исследована теплопроводность соединений СизАз8е4 и Сиз8Ь8е4 в твердом и жидком состояниях в температурном интервале 30 750° С, включая область плавления. Измерения проводились абсолютным методом [8] в стационарном тепловом режиме в атмосфере гелия на поликристаллических образцах. Образцы сплавлялись в кварцевых ампулах, откачанных до 10 мм рт. ст. в течение 8 суток, и отжигались при температуре /з температуры плавления. Фазовый состав контролировался рентгеновским и структурным анализами. [c.101]

При решении всех без исключения задач теплопроводности как при стационарных, так и при нестационарных тепловых режимах обязате.тьным является знание поля температур, т. е. пространственно-временного распределения температуры в интересующей пас области. Это распределение подчиняется основному дифференциальному уравнению теплопроводности, к выводу которого мы и приступим. [c.21]

В монографии изложены некоторые теоретические вопросы решения задач теплопроводности при стационарном режиме плоской, угловой, цилиндрической стенки. Рассмотрен нринцин наложения температурных полей, метод итерации и релаксации температурного поля, графического изображения теплового потока и электротепловой аналогии. Приводится стационарная теплопроводность при впутреп-пем тепловыделении в пластине, цилиндре, стержне, при наличии фильтрации и нри неременном коэффициенте теплопроводности. [c.4]

Появление сверхзвуковых летательных аппаратов, ракетных двигателей и т. п. усилило интерес к процессам теплопроводности при нестационарном режиме. В ряде случаев расчет тепловой защиты головной части ракеты или стенок камеры сгорания и сопла двигателя целесообразно )зести с учетом нестацйбнарности режима. Дело в том, что летательные аппараты и их двигатели в ряде случаев работают в течение очень короткого времени и поэтому тепловые процессы в элементах их конструкции не успевают выйти на стационарный режим. [c.60]

Рассмотрим пропесс теплопроводности многослойной плоской стенки, состоящей из трех однородных слоев (рис. 13.2). Теплопроводность каждого слоя равна соответственно Х , 2, з, толщина слоев — 6ь бг, 63. Принимаем, что контакт между слоями совершенный и температура на соприкасающихся поверхностях двух слоев одинакова. При стационарном режиме количество подведенной и отведенной от стенки теплоты должно быть одинаково. Отсюда вытекает равенство тепловых потоков, проходящих через каждый слой стенки. На основании выражения (13.5) запишем для каждого слоя [c.289]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...