Поле температур и поле тепловых потоков

Поле температур и поле тепловых потоков [c.9]

Рис. 1.2. Поля температуры и плотности теплового потока

Простейший вариант задания условий сопряжения температурных полей соответствует идеальному тепловому контакту твердого тела с окружающей средой или соседним твердым телом. В этом случае в каждой точке Р контактной поверхности S выполняются условия непрерывности распределения температуры и плотности теплового потока при переходе через поверхность контакта [c.21]

Анализ полей температур в шиповом экране на рис. 4-23 и 4-24 показывает, что концентрация теплового потока в торце шипа в случае высокотеплопроводной карборундовой футеровки происходит в основном через слой набивки над шипом. Перераспределение же плотности теплового потока в шлаковом покрытии, вызванное наличием шипа, незначительно. В случае менее теплопроводной хромитовой футеровки значительная часть теплового потока в шипы идет и через шлаковое покрытие. Этот вывод увязывается с предыдущими аналитическими решениями и важен при построении методики расчета. [c.146]

Входящий в это уравнение член —определяет сопряжение поля температуры и поля деформации. Сопряжение исчезает только для стационарного теплового потока. В этом случае [c.217]

Эпюры полей температур и тепловых потоков, полученные для линейного и параболического законов распределения поступающего потока, приведены на рис. 29 и 30. Аппроксимирующие свойства прямой и параболы широко используются в приближенном анализе. Как видно из полученных эпюр полей, горизонтальные компоненты потоков составляют не более 16% максимального значения вертикальных. [c.52]

По аналогии с полем скоростей можно рассматривать поля температур и концентраций вещества при наличии диффузии. Если температуры тела и потока будут различны, то величина области, в которой происходит изменение от температуры тела к температуре потока, будет зависеть от теплового числа Рейнольдса (Х.21). Обозначив толщину области изменяющейся температуры б . и [c.294]

Метод локального калориметрирования позволяет получать одномерное поле тепловых потоков и температур как в стационарном, так и в нестационарном режиме, на- [c.49]

Реализация этих рекомендаций, а также установка простейших закручивающих поток устройств привели к практически равномерному полю температур и тепловых потоков в пластинах измерительного блока на площадках диаметром не менее двух базовых элементов, что было экспериментально установлено закладкой дополнительных элементов в пластины. [c.95]

При исследовании полей тепловых потоков в процессе выпечки хлеба тестовую заготовку раскатывают предварительно на слои определенной толщины, размещают в нужных местах датчики, а затем соединяют слои в заготовку. Менее надежна закладка датчиков в готовую заготовку, даже если при этом используются датчики с рассекателем типа копья или тонкого пинцета. Иногда при выпечке хлеба и в аналогичных случаях (например, при варке колбас) приходится использовать жесткие каркасы, несущие датчики теплового потока и температуры. [c.119]

Введение. Для ряда отраслей современной техники характерны высокие уровни температур и тепловых потоков. В элементах конструкций могут возникать большие перепады. температуры. Поскольку теплофизические параметры материалов в той или иной степени зависят от температуры, возникает необходимость учета этой зависимости при расчетах температурных полей и значений плотности теплового потока. [c.207]

Наиболее полные математические модели процессов теплообмена протекающих в различных технических устройствах, учитывают наличие неравномерных пространственно-временных полей у искомых величин — температур твердых тел и жидкостей, тепловых потоков, интенсивностей излучения и т. д. Такие модели представляют собой системы дифференциальных уравнений в частных производных, интегральных и интегродифференциальных уравнений. Однако при решении реальных технических задач, как правило, не ограничиваются использованием только таких моделей, что объясняется несколькими причинами. [c.6]

Поперечный поток пара, направленный от поверхности, изменяет поля температур и скоростей, что приводит к изменению интенсивности теплоотдачи. Как было сказано ранее, теоретические работы показывай-ют, что при испарении, сублимации, вдуве вещества через пористую стенку толщина теплового и гидродинамического пограничных слоев [c.346]

Для аналитического определения температурного поля в стенке трубы при ее охлаждении водой необходимо решить уравнение нестационарной теплопроводности с граничными условиями третьего рода Наиболее часто при расчетном определении нестационарных температурных полей в телах применяется решение задачи теплопроводности в виде бесконечных рядов Фурье. При быстром изменении температуры металла и высоких тепловых потоках, как это имеет место в стенке трубы в цикле водной очистки, для получения необходимой точности решения уравнений теплопроводности приходится учитывать большое количество членов указанного ряда. Расчеты затруднены и тем, что в справочниках обычно приводится не более шести первых корней характеристического уравнения теплопроводности. [c.205]

ВИСИТ лишь ОТ внешних параметров [коэффициента теплообмена (а/Ср)о, энтальпии 1е и давления ре] и температуры поверхности Tw Здесь qa и <7н — конвективный и радиационный тепловые потоки к непроницаемой стенке, г — степень черноты поверхности. Подробнее эти вопросы будут рассматриваться в последующих главах, посвященных пористому охлаждению и механизмам разрушения различных классов материалов. Величина qx зависит от температурного поля внутри покрытия, а также от коэффициента теплопроводности материала, как это следует из закона Фурье [c.52]

Для того чтобы правильно конструировать шиповой экран, необходимо уметь рассчитывать в нем поле температур и локальные плотности тепловых потоков. Без знания теплового потока в шиповом экране с учетом специфичности шлака сжигаемого топлива невозможно [c.5]

Коэффициент растечки тепла в трубах ошипованного экрана. При определении температурного поля в ошипованной трубе мы обычно исходим из двух надежно определяемых величин температуры пароводяной смеси и плотности теплового потока (или температуры факела). Для определения наиболее опасной внешней температуры стенки трубы под шипом необходимо знать коэффициент растечки тепла в стенке трубы. [c.146]

Следует добавить, что при остывании цилиндра конечной длины будет иметь место искривление изотерм и неоднородность тепловых потоков по высоте. Поэтому с целью получения более полной картины, необходимой для выбора оптимального места расположения измерителей температуры, был произведен также расчет температурного поля и тепловых потоков и для конечного цилиндра, однако для более простой задачи — без учета источников тепла. [c.155]

В коллективной публикации [20] в предположении неидеальности теплового контакта и теплообмена между взаимодействующими поверхностями и внешней средой по закону Ньютона, изучается влияние процесса теплообразования на распределение контактного давления и температуры в случае плоско-параллельного движения упругого тела вдоль плоской поверхности жесткого теплопроводного основания. Исследования показали, что при отсутствии поступательного перемещения и одинаковых теплофизических свойствах тел поля температуры и тепловых потоков в них совпадают. Наличие поступательного движения приводит к существенному перераспределению потоков тепла, что находит свое отражение в поведении контактного давления и температуры. [c.480]

Предполагая, что возмущение поля, как и скорости, имеет лишь вертикальную составляющую, придем к системе уравнений (25.1), в которых для отыскания границы монотонной неустойчивости следует положить декремент равным нулю. К ним нужно добавить уравнения для возмущений поля и температуры в твердой прослойке Г = 0 Я = 0. На границе твердой прослойки и жидкости х = Х ) скорость обращается в нуль и имеет место непрерывность температуры, теплового потока и поля [c.205]

Поле температур для полого цилиндра описывается уравнением (3.15) после подстановки в него найденных значений ак Я), >к(Я), eh(R). При Я = Я - температура и тепловой поток на внутренней поверхности определяются следующими выражениями [c.63]

Включая в систему уравнений для потока уравнение энергии (теплопроводности) окружающих стенок, можно избежать необходимости задания граничных условий для потока. При этом лишь предполагают равенство температур и тепловых потоков на границе раздела поток — тело, а граничные условия задают на внешних границах стенок канала и на входе в канал. Решив такую задачу, получают в общем случае сразу поля температур в стенках и потоке. Однако нахождение решений сопряженных задач в общей постановке связано с большими трудностями, поэтому необходимо делать различные упрощения, вплоть до использования коэффициента теплоотдачи. По существу приходится разделять задачу на две сначала теоретически нлн экспериментально находить зависимость коэффициента теплоотдачи от типичных законов изменения граничных условий во времени (или постулируется независимость от этих изменений), а затем решать задачу теплопроводности для стенки с граничным условием третьего рода. [c.146]

Для потока с малой скоростью уравнение количества движения (3-1-11) при постоянном давлении др/дх = О и уравнение переноса тепла (3-1-53) без чисто диссипативной функции аналогичны. Если коэффициент кинематической вязкости равен коэффициенту температуропроводности (а = V, Рг = 1), то решения уравнений будут одинаковыми (профили поля скорости и поля температур в пограничном слое совпадают), а толщины гидродинамического и теплового пограничных слоев будут равными (б = б,). [c.203]

Температур и общему потоку заряженных компонент. В свою очередь поток заряженной компоненты (второе соотношение) пропорционален напряженности электрического поля (закон Ома). Описанные этими соотношениями эффекты Пельтье, Зеебека и Томсона были разобраны й первой части курса при общем анализе феноменологических соотношений термодинамики необратимых процессов. Сейчас для нас важно обратить внимание на другую сторону вопроса. А именно на то обстоятельство, что уравнение (1.51) вместе с уравнением Максвелла и уравнением энергии составляют математическую замкнутую систему уравнений, описывающую тепловое поведение физической системы во внешнем электромагнитном поле. Эта задача, рассматриваемая как краевая задача математической физики, подробно описана во второй главе. [c.30]

Рис. 1.1. Расположение градиента температуры и вектора теплового потока относительно изотермы (2=Соп51 температурного поля

Расчетные еоотношения (3.256)—(3.258) относятся к случаю, когда температура газового объема неизменна и окружающие его поверхности имеют фиксированную температуру. На практике реальные ситуации обычно более сложны излучающий объем обладает неравномерным полем температур граничные поверхности имеют разные оптические характеристики и разные температуры. Приближенные расчеты таких сложных систем достаточно эффективно можно проводить на основе зонального метода [29]. Неизотермический газ и замыкающая его оболочка делятся на конечное число объемов и площадей, которые можно считать близкими к изотермическим. Затем для каждой такой ячейки записываются уравнения баланса энергии. Получается алгебраическая система уравнений относительно неизвестных тепловых потоков (или в иной постановке — температур на одних поверхностях, потоков излучения на других). Практическая реализация метода зависит от конкретного вида решаемой задачи, а успех — от того, насколько удачно выделены расчетные зоны. С увеличением числа расчетных зон повышается точность вычислений, но увеличивается их объем. Для реализации метода обычно требуется современная вычислительная техника. [c.261]

Для расчетов температурного поля и оценок погрешностей изыеренин температур и плотностей тепловых потоков на облучаемой поверхности термоэлектрического калориметра необходимо решение одномерной (по х. ) линейной краевой задачи теплопроводности для неограниченной пластины (контактного слоя), находящейся в идеальном тепловой контакте (граничные условия четвертого рода) с полуограниченньш телом (телом калориметра). Для времен 10 сек и непропускающего излучение контактного слоя поглощение можно считать поверхностным, чему соответствуют граничные условия второго рода на облучаемой поверхности. Для времен 10 сек следует учитывать закон поглощения излучения и пользоваться внутренним источником тепла в контактном сдое (см. 5.3). Если же контактный слой пропускает излучение, то задача теплопроводности должна решаться с учетом источников тепла в контактном слое и в теле калориметра. Однако, по данным [Юз,lto], подобные слои очень ТОНКИ и обладают значительным электрическим сопротивлением (порядка сотен ом), что делает их пригодными, главным образом, в качестве термометров сопротивления. [c.686]

Однако закон Бугера Бера, определяющий перенос лучистой энергии, приложим лишь к таким поглоп ающим средам, в которых переизлучение незначительно, а распределение температуры но объему газа равномерно. Тогда очевидна неправомерность использования такого метода применительно к потокам газовзвеси (кроме слабо запыле шых), к флюидным потокам, а также к падающему, псевдоожиженному и плотному слою, где невозможно игнорировать переизлучение, рассеивание и неравномерность поля температур частиц. Можно полагать, что использование методики, основанной на выражениях (8-24), (8-26), приводит в подобных случаях к завышению ал, так как, помимо игнорирования нереизлучения и рассеивания энергии, молчаливо предполагается, что все частицы одинаково (или примерно так же, ка в котельных газах, характерных весьма незначительной запыленностью) видят стенки канала, обладая одинаковой по сечению трубы температурой. Характерно, что доказательство неправильности таких позиций содержится в самой работе [Л. 230]. Здесь при проверке показаний термопар выявлено, что для незапыленного воздуха различие, вызванное излучением стенок в показаниях термопар диаметром 0,1 0,3 и 0,5 мм, составляло 100— 150° С, а в потоке газовзвеси — всего лишь +5° С. Таким образом, имела место практически полная тепловая экранировка спая термопар частицами. [c.268]

Другими пульсационными характеристиками потока являются температура, плотность и состав (концентрации компонентов). Поскольку эти величины по природе скалярны, их рассмотрение должно быть более простым. Тьен [808] распространил статистические аспекты теории турбулентности на пульсации температуры и статистические закономерности теплопереноса в двухфазном турбулентном потоке. Основываясь на поразительном сходстве между явлениями переноса количества движения и тепловой энергии, он смог установить соотношения между соответствующими статпстпческнлга свойствами динамического и теплового турбу.лентных полей. [c.77]

Для определения коэффициента теплопроводности широко используются три метода, которые подразделяются в зависимости от геометрии создаваемого поля температур [79]. Тепловой поток тиожет быть направлен вдоль оси симметрии (плоские изотермы), по радиусу цилиндра (цилиндрические изотермы), по радиусу сферы (сферические изотермы) отсюда название установок, в которых эти методы реализуются, — плоские, цилиндрические и шаровые, Следует заметить, что применение шаровых приборов вносит трудности, связанные с расположением термопар по изотермически. поверхностям значительной кривизны. Описан [39] прибор, в котором шарообразный образец заменен образцом в виде вытянутого эллипсоида вращения. В этом случае значительно уменьшается кривизна изотермической поверхности. [c.124]

Физические свойства теплоносителей зависят от температуры и потому изменяются в соответствии с температурным полем. Характер изменения физических свойств теплоносителя по нормали к поверхности зависит от направления теплового потока. При теплоотдаче от стенки в газ газовые частицы, непосредственно прилегаюш,ие к стенке, имеют наибольшую для рассматриваемой системы температуру и, следовательно, наибольшую величину коэффициента теплопроводности, вязкости, теплоемкости и наименьшую величину плотности. При изменении направления теплового потока изменяется и поле физических величин. [c.308]

При охлаждении тепловая нагрузка на образец определялась условиями воздушного охлаждения и замораживания говяжьих полутуш или свиных туш, но, как показал численный расчет полей тепловых потоков и температур и его сравнение с опытными данными при замораживании мяса в блоках [65], результаты определения адекватны ТФХ при больших нагрузках, возникающих в скороморозильных роторных агрегатах. [c.140]

Теплопроводность пластины и цилиндра с внутренними источниками теплоты (рис. 1.6 7у=сопз1 Л=сопз ). Поля температур и тепловые потоки рассчитывают по следующим формулам [c.22]

Распределение температуры по активной зоне реактора отражает распределение потока быстрых нейтронов. В центре реактора, где энерговыделение максимально, плйтность потока также максимальна и спадает от центра к периферии. По сечению ячейки по мере удаления от топлива в толщину графита энергетический спектр нейтронов меняется — быстрых нейтронов становится меньше, а число тепловых нейтронов увеличивается. Такого рода неоднородность — полей температуры и повреждающих нейтронов — является в конечном счете причиной возникновения в графите внутренних наЯряжений радиационного происхождения, которые, как будет показано ниже, и определяют целостность графитовых элементов кладки, ее работоспособность. [c.230]

С целью проверки полученных рекомендаций и выводов была проведена серия экспериментов по изучению газорегулируемой ТТ открытого типа. Исследуемая труба имела длину 1,5 м, внешний диаметр 10 м и состояла из испарителя и конденсатора. Испаритель был из меди, имел форму медного полого цилиндра длиной 500 мм, на внутренней поверхности которого было 16 аксиальных прямоугольных канавок шириной 0,4 мм и глубиной 0,6 мм. Выбирался он с малым термическим сопротивлением с целью получения высоких значений коэффициента температурной чувствительности, а также уменьшения пульсаций температуры и давления. Цилиндрический конденсатор был выполнен из термостойкого стекла длиной 1 м для уменьшения аксиальной составляющей теплового потока в зоне раздела пар—газ и визуализации процессов. Конденсатор имел гибкое соединение с испарителем и мог изменять угол наклона от —90 до +90°. На внешней поверхности испарителя имитировались граничные условия II рода (три секции омического нагревателя), а на внешней поверхности конденсатора— III рода (сб 10 Вт/(м -К)). Поля температур измерялись хромель-копелевыми термопарами, а также пленочным термонйдикатором на базе жидких кристаллов (в зоне раздела пар—газ). В качестве тепло-нос1 теля использовался этиловый спирт, а неконденси-рующегося газа — воздух или фреон-11. Отношения молекулярных весов имели значения /См= 1,324 и /См = 0,276 соответственно. Диаметр парового канала конденсатора намного превышал минимальное пороговое значение da для пары этанол—фреон-11. По результатам эксперимента были построены графики, показанные на рис. 9. Распределение температуры в области парогазового фронта соответствовало расчетам и рекомендациям. Протяженность зоны раздела этанол — воздух составила 0,004,а зоны этанол — фреон-11 —0,5 м, т. е. на два порядка больше. Аналогичные результаты были получены при отрицательных углах наклона конденсатора (испаритель над конденсатором). [c.32]

Коэффициент Кц характеризует изменение полей температуры теплоносителя в ядре потока в масштабе диаметра пучка витых труб при решении задачи нестационарного теплообмена в гомогенизированной постановке для неравномерного поля тепловьщеления по радиусу пучка, и для обобщения нестационарного коэффициента может быть использован критерий Фурье (тепловой гомохронности), характеризующий связь между скоростью изменения поля темпфатур теплоносителя, его физическими свойствами. .и размерами рассматриваемой области течения [c.148]

Сравнивая математические формулировки (5-4-1) и (5-4-2), можно отметить, что они идентичны во всем, кроме задания условия для нормальной компоненты скорости при у=0. Для тепловой задачи в силу непроницаемости стенки задано Wy x, 0)=0. Для дпффузионной Wy x, 0)=Wyo, где в общем случае скорость поперечного потока Wyo может быть функцией X. Если положить Шуо->0, то в первом приближении можно полагать, что решения задач (5-4-1) и (5-4-2) будут идентичны, С формальной точки зрения безразлично, какую из этих задач решать, если Wyo- 0. Поля температур и концентраций будут различаться на постоянную или полностью совпадать при безразмерном представлении и D—a. [c.133]

Если виутри и снаружи длинного полого цилиндра поддерживаются постоянные температуры среды и причем тепловой поток [c.276]

Структура общего решения линейной краевой задачи теплопроводности позволяет комбинировать зависимости начальной избыточной температуры, плотности Источника тепла и плотности теплового потока на облучаемой поверхности, выражаемые функциями различных координат, применяя дифференциальные уравнения теплоприводности, включащие вторые частные производные избыточной температуры по соответству -щим координатам для получения каждого слагаемого общего решения. Начальное температурное поле может зависеть не только от всех трех, но и от любых двух или какой-нибудь одной координаты. [c.20]

Разработанная советскими учеными схема возникновения и распространения теп,ловых потоков (рис. 2.8) позволяет определить направления и интенсивности тепловых потоков, градиенты температур в контактных областях и характеристики температурного поля р. зоне резания, основные закономерности теплообмена. между инструментом, деталью и окружающей средой, а также получить качественное и количественное представление о тепловом балансе при резании различных материалов. Звание этих закономерностей имеет большое значение для рациона.тьиого конструирования и эксплуатации режущих инструментов, применения эффективных методов смазки и охлаждения, повышения точности и работоспособ-1ЮСТИ изготовленных деталей. [c.41]

Камера ЖРД изготовлена из графита, защищенного с газовой стороны покрытием из АЬОз. Размеры критического сечения сопла г = 50 мм Я = 92 мм, толщина покрытия 6=1,4 мм. Начальная температура стенки Го = 400°К- Теплообмен с газовой стороны характеризуется коэффициентом теплоотдачи ак = = 1,163 10 втЦм -град) и лучистым тепловым потоком дп = = 0,58-10 вт/ж2 (при температурах 7 , .= 1100° К, 7 / = 2140°К, Г,. = 2400° К) Г Определить температурное поле в критическом сечении сопла через 5, 15 и 25 сек после начала работы, момент времени, когда на внешней границе графита температура достигнет 1000° С, и температурное поле в этот момент. [c.149]

Согласно исследованиям А. И. Вейника тепловой поток в твердых телах имеет свойство стабильности изотермы в некотором отдалении от источника теплоты стремятся расположиться нормально к направлению распространения теплоты [53]. По-видимому, таким же свойством обладает температурное поле по отношению к временным местным тепловым возмущениям если в теле в процессе нагрева или охлаждения произошло временное нарушение общего темпа теплопередачи, то через некоторое время после прекращения теплового возмущения в теле достигается та же температура, которая была бы без теплового [c.169]

Уравнение (12-5) устанавливает связь между температурным полем в жидкости и коэффициентом теплоотдачи. Таким образом, если температурное поле в жидкости найдено, то, вычислив градиент температуры жидкости на ее границе с твердой-поверхностью (стенкой) можем по уравнению р (12-5) найти коэффициент теплоотдачи. Знап ие температурного поля позволяет определить и плотность теплового потока на стенке по уравнению (12-2) можно найти также температуру в любой интересующей нас точке жидкой среды, вычислить среднюю температуру жидкости в сечении канала и найти другие величины, которые могут представить практический интерес. Вот почему основной задачей теории конвективного теплообмена является задача об определении температурного поля в жидкости. [c.217]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...