Нестационарный тепловой процесс

Коэффициент температуропроводности а (м /с) характеризует скорость изменения температуры в материале при нестационарных тепловых процессах. Эта величина часто бывает единственной теплофизической характеристикой, определяющей существо тепловой задачи, например, когда на поверхности тела задана температура (или временной ход температуры) и требуется найти температурное поле внутри материала. Другой производной теплофизической характеристикой является комплексная величина, называемая тепловой активностью материала [c.121]

Приведенные примеры указывают на то, что нестационарные тепловые процессы всегда связаны с изменением внутренней энергии или энтальпии вещества. [c.75]

В общем случае период нагревания и охлаждения может быть различной продолжительности. В отличие от рекуператоров регенераторы работают в условиях нестационарного теплового процесса, т. е. происходит изменение во времени как температуры стенки в период нагревания и охлаждения, так и температуры теплоносителей. В этом одна из трудностей создания теории тепловых расчетов регенераторов. В настоящее время для практических расчетов используют различные приближенные методы. [c.456]

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]

НЕСТАЦИОНАРНЫЙ ТЕПЛОВОЙ ПРОЦЕСС [c.653]

Для применения критериальных уравнений (160) и (161) к нестационарному тепловому процессу был введен новый критерий [c.653]

Фиг. 378. Обработка опытных данных нестационарного теплового процесса колодочных тормозов при критерии К1 = 27,8.

Фиг. 381. Обработка опытных данных нестационарного теплового процесса при единичном торможении колодочным тормозом.

Наиболее сложные математические модели и моделирующие системы рассматриваются при исследовании нестационарных тепловых процессов с учетом распределенности параметров. Для математического моделирования этих процессов применяются как аналоговые вычислительные машины (АВМ), так и электронные цифровые вычислительные машины (ЭВМ). В последние годы предпочтение отдается ЭВМ. Для математического моделирования стационарных тепловых процессов также главным образом используются ЭВМ. [c.7]

При таком подходе к анализу нестационарных тепловых процессов граничные условия на поверхности тела определяют в результате решения так называемой сопряженной задачи (совместное решение уравнения энергии для потока жидкости и уравнения теплопроводности для тела). [c.21]

Здесь уместно отметить, что при расчете нестационарных тепловых процессов наряду с понятиями нестационарных [c.28]

Таким образом, получены экспериментально обоснованные обобщающие зависимости для расчета нестационарного коэффициента теплоотдачи при течении газов и жидкостей в трубах для большинства практически встречающихся типов нестационарных воздействий в широком диапазоне изменения параметров. Данные зависимости, в частности, позволяют при заданной точности расчетов определить границы применимости квазистационарной методики расчета нестационарных тепловых процессов. [c.219]

Важное значение в определении номинальной и местной напряженности имеет анализ распределения температур для стационарных и переходных режимов. В первом случае этот анализ позволяет установить как сами температуры элементов, так и тепловые нагрузки (в том числе нагрузки термокомпенсации) во втором — температуры и градиенты температур по толщине элементов для различных моментов времени в переходном режиме. В этом анализе используют методы решения задач теплопроводности, а при сложных формах конструктивных элементов и большой нестационарности тепловых процессов — экспериментальные методы термометрии. [c.10]

Распространенным типом повреждений корпусных деталей паровых турбин, которые связывают с нестационарными тепловыми процессами, являются трещины. Причиной образования трещин могут являться температурные напряжения, возникающие при пусках турбины и других переходных режимах. Например, в США и Англии было отмечено заметное увеличение числа трещин в связи с переводом турбин на ряде электростанций на работу в режиме частых остановов и пусков [3]. Так, у турбин, выпущенных в 50-е годы, число поврежденных корпусов достигло 50—60%, в 60-е годы — 20%, в 70-е годы — 10% [2]. Зависимость повреждаемости трещинами барабанов котлов, выполненных из различных сталей, от числа пусков — остановов турбины [1] приведена на рис. 3.6, [c.52]

При решении конкретных теплотехнических задач, связанных с развитием современных тепловых машин типа авиационных и реактивных двигателей, требуется учитывать многие особенности функционирования систем, которые приводят к разработке новых схем и дальнейшему развитию методов расчета. К таким особенностям относятся высокая напряженность элементов конструкции тепловых машин, резко выраженная нестационарность тепловых процессов, несимметричность теплового воздействия при высоких интенсивностях теплообмена и удельных тепловых потоках, сложность форм теплоотдающих и тепловоспринимающих элементов конструкций, повышенные требования к полноте и точности теплотехнических расчетов. [c.3]

Основное направление книги заключается в разработке методов электрического моделирования и расчета нестационарных тепловых процессов и в доведении этих методов до решения ряда конкретных задач инженерной практики. Такое направление позволяет наглядно показать эффективность сочетания расчетных методов и методов электромоделирования. [c.3]

В книге существенное место (первая часть) уделяется численным методам решения уравнения теплопроводности, в том числе и нелинейного, при переменных граничных условиях. Одновременно с методом численного интегрирования излагается решение некоторых несимметричных тепловых задач аналитическим методом. Наибольшей простотой при достаточно хорошей точности отличаются табличные методы, которые позволяют конструктору уже на этапе проектирования определить тепловой режим машины. Поэтому первая часть книги, посвященная методам расчета нестационарных тепловых процессов, заканчивается изложением основ табличного метода расчета. Особенностью таблиц является асимметричность теплового воздействия. [c.4]

Вторая часть книги посвящена теоретическому обоснованию электрического моделирования нестационарных тепловых процессов, а третья — практическому использованию электрических моделей. [c.5]

Основное содержание второй части составляет разработанная автором методика проектирования и построения электрических моделей для моделирования нестационарных тепловых процессов. Излагается методика электромоделирования нестационарного теплопереноса на моделях из сопротивлений по явной и неявной схемам и на аналоговых вычислительных машинах. Методологической особенностью проектирования электрических моделей является строгое математическое обоснование, построенное на теории обобщенных переменных. Такой подход позволяет создать единую базу для проектирования моделей различной физической природы при решении задач теплофизики. [c.5]

МЕТОДЫ РАСЧЕТА НЕСТАЦИОНАРНЫХ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ [c.14]

При резко выраженных нестационарных тепловых процессах высокой интенсивности следует учитывать отмеченную особенность. В этом случае гипотеза Фурье представляется в виде Л. 38] [c.20]

При решении некоторых задач теплофизики необходимо учитывать релаксационные тепловые процессы. Поэтому приведем дифференциальное уравнение энергии при высокоинтенсивных нестационарных тепловых процессах [c.21]

Целесообразность применения того или иного метода расчета или моделирования может быть установлена по критерию длительности нестационарного теплового процесса К. В зависимости от времени теплового воздействия все многообразие тепловых процессов в твердых телах можно условно разделить на три класса [c.35]

НЕСТАЦИОНАРНЫХ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ [c.36]

Если критерий длительности K[c.150]

Из последнего равенства следует, что время нестационарного теплового процесса в стенке определяется как параметрами материала стенки (а, 1, 6), так и условиями теплообмена стенки с окружающей средой (ог, ав). [c.151]

Подставив значение /(2=6,9 в зависимость (3-150), получим расчетную формулу для определения времени нестационарного теплового процесса в однослойной стенке [c.151]

При расчетах размерность всех величин, входящих в последнее равенство, должна быть принята в международной системе единиц (СИ). Критерий длительности нестационарного теплового процесса К в определенном смысле заменяет здесь критерий Фурье Fo. [c.151]

Коэфс )ициеит температуропроводности является физическим параметром вещества и имеет единицу измерения м 1сек. В нестационарных тепловых процессах а характеризует скорость изменения температуры. Если коэффициент теплопроводности X характеризует способность тел проводить теплоту, то коэффициент температуропроводности а есть мера теплоинерционных свойств тел. Из уравнения (22-10) следует, что изменение температуры во времени dt/dx для любой точки тела пропорционально величине а. Поэтому при одинаковых условиях быстрее увеличится температура [c.354]

Третья глава содержит описание технологических приемов изготовления первичных преобразователей плотности теплового потока, которые являются базовыми элементами тепломассомеров, основное внимание здесь уделено технологии универсальных базовых элементов. Описаны также конструктивные разработки тепломассомеров, приведена информация о расчете базовых элементов при изучении стационарных и нестационарных тепловых процессов, показана возможность варьирования теплофизических характеристик самих преобразователей. [c.8]

Коэффициент пропорциональности а, м /с, в уравнении (1-28) называется коэффици е н том температуропроводности и является физическим параметром вещества. Он существен для нестационарных тепловых процессов и характеризует скорость изменения температуры. Если коэффициент теплопроводности характеризует способность тел проводить теплоту, то коэффициент температуропроводности является мерой теплоинерционных свойств тела. Из уравнения (1-28) следует, что изменение температуры во времени для любой точки прост- [c.21]

Нестационарность тепловых процессов обусловливается изме нением энтальпии тела и всегда связана с явлениями его прогре ва или охлаждения. В качестве примера рассмотрим такой слу чай. Тело внесено в среду с более высокой температурой сраз же между средой и телом возникает процесс теплообмена, и теле начинает прогреваться. Сначала нагреваются поверхностные слои но постепенно процесс прогрева распространяется и в глубь тела [c.204]

Температуропроводность является мерой теплоинерционных свойств тела при нестационарных тепловых процессах и характеризует скорость изменения температуры в теле при передаче тепла. Чем больше коэффициент температуропроводности, тем быстрее происходит выравнивание температур в нагреваемом теле. , [c.163]

Интерес, проявляемый в настоящее время к вопросам нестационарного конвективного теплообмена в каналах, обусловлен также большой ролью, которую играют нестационарные тепловые процессы в современных энергетических установках, теплообменных аппаратах и технологической аппаратуре, а также повышенными требованиями к точности расчета этих устройств, работающих с высокой энергонапряженностью. Нестационарные тепловые процессы в этих устройствах характеризуются высокими скоростями изменения параметров и являются в ряде случаев определяющими. Расчеты нестационарных тепловых процессов в энергетических установках, теплообменных аппаратах, технологической аппаратуре и магистралях должны опираться на результаты фундаментальных исследований нестационарных процессов конвективного теплообмена. Эти исследования необходимы для создания надежных методов расчета температурных полей и термических напряжений, расчетов процессов разогрева и охлаждения трубопроводов, магистралей, элементов двигательных и энергетических установок и оптимизации этих процессов, для расчета переходных режимов работы различных теплообменных аппаратов, для разработки систем автоматического регулирования. [c.4]

Если экспериментально (или теоретически из решения трехмерных задач) будут шйдены эмпирические зависимости (1.102), (1.105) или (1.104), (1.107), то применение одномерного подхода для проведения инженерных расчетов нестационарных тепловых процессов будет таким же эффективным, как и для стационарных процессов. В этом случае решение нестационарной задачи теплопроводности (1.63) с граничными условиями третьего рода [c.42]

При расчете нестационарных тепловых процессов в теп-лообменных аппаратах, в том числе и в аппаратах с витыми трубами, обычно известны законы изменения во времени температур на входе и расходов горячего и холодного теплоносителей. Известна также геометрия теплообменника. [c.228]

Если учесть более благоприятные условия в смысле устойчивости и точности, то неявные уравнения предпочтительнее явных. Однако в случае кратковременных процессов и процессов с переменными краевыми условиями неявные уравнения теряют свои преимущества в отношении как устойчивости, так и точности по сравнению с явными, а метод расчета становится сложным вследствие неявности и необходимости решения системы алгебраических уравнений. Следует отметить, что если отношение шага интегрирования по времени неявного метода к соответствующему шагу интегрирования явного меньше трех, то количество алгебраических операций в неявном методе будет больше, чем в явном методе расчета. В этом случае явная схема расчета предпочтительнее неявной. Следует также иметь в виду, что в реальных условиях работа конструктивных элементов происходит при переменных краевых условиях. Постоянные условия теплообмена на практике встречаются крайне редко. Чтобы учесть изменение условий теплообмена, как правило, приходится принимать малый шаг интегрирования по времени. Кроме того, как было уже отмечено, численный метод будет нами использован для расчета процессов с малым временем теплового воздействия. В связи с указанным приходим к выводу, что для расчета нестационарных тепловых процессов в элементах конструкции тепловых двигателей явные конечно-разностные уравнения предпочтительнее неявных. Поэтому при изложении численных методов расчета основное внимание будет сосредоточено на явных уравнениях и на явном методе расчета. Неявный метод ргсчета изложен в 2-9. [c.39]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...