Теплофизические характеристики

В первой области существования дисперсных потоков — области потоков газовзвеси — согласно теоретическим и опытным данным (гл. 6) увеличение концентрации при прочих равных условиях может вызвать значительное увеличение интенсивности теплообмена. Такой результат был объяснен улучшением теплофизических характеристик, радиальным теплопереносом и положительным влиянием твердых частиц на теплообмен в пограничном слое. Этот эффект до определенного предела перекрывает отрицательное влияние роста концентрации на пульсации газа (гл. 3) и на скорость межкомпонентного теплообмена в газовзвеси (гл. 5). Однако во в т о-рой области дисперсных потоков — области потоков флюидной взвеси— увеличение насыщенности газового потока твердыми частицами сверх Ркр не только меняет структуру потока, но и содействует постепенному сближению растущего термического сопротивления ядра потока и понижающегося термического сопротивления пристенной зоны. Наконец, при определенных значениях растущей концентрации и определенных условиях движения потока могут сформироваться условия, при которых в решающей степени скажется отрицательное влияние стесненности движения частиц на теплообмен. В этом случае рост концентрации приведет не к повышению относительной интенсивности теплоотдачи, а к ее падению— процесс уже прошел через максимум. [c.255]

Ч у д н о в ски й А. Ф., Теплофизические характеристики дисперсных материалов, Физматгиз, 1962. [c.416]

Особый случай расчета тепловых процессов, который может быть выполнен только с использованием крупных ЭВМ, — расчет с учетом зависимости теплофизических характеристик металла от температуры. Достаточно обратиться к рис. 5.3 и 5.5, чтобы убедиться в том, что использование в расчетах средних значений ср, Я, и а, а также а (см. рис. 5.6) и Ь. зависящего от а, сопряжено со значительными неточностями, достигающими нередко десятков процентов от результата. Качественно картина тепловых процессов, рассчитанных при переменных теплофизических свойствах, сохранится безусловно той же самой, что представлена в гл. 6 формулами, полученными при постоянных значениях теплофизических коэффициентов. Количественные результаты, получаемые по формулам, которые приведены в разд. И настоящего учебника, могут существенно отличаться от результатов, которые получены экспериментально. [c.202]

Из-за этого в инженерных расчетах вынужденно вводят высокие коэффициенты запаса, например, при определении скоростей охлаждения, длительности пребывания металла при высоких температурах, а также в других случаях чаще обращаются к экспериментальным данным. Расчеты с зависящими от температуры теплофизическими характеристиками существенно сложнее, чем изложенные в настоящей главе, и могут выполняться только с помощью ЭВМ. В этом случае расчеты выполняют либо с использованием метода конечных элементов, либо с использованием метода сеток. Эти методы позволяют рассчитывать температурные поля для тел со сложным контуром, а также при движении источника теплоты по криволинейной траектории. Изложение указанных методов расчета выходит за рамки учебника. [c.202]

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]

Определение теплофизических характеристик рассматриваемых нами покрытий связано с двумя основными трудностями. Во-первых, число известных методов для определения теплофизических коэффициентов тонких слоев (толщина в десятые и сотые доли миллиметра) весьма ограниченно. Это объясняется те.м, что в ряде случаев требуется точное измерение температуры внутри образца, как правило, в двух точках. Такие измерения, естественно, не удается осуществить в тонких пленках, так как при незначительной толщине исследуемого слоя его термическое сопротивление оказывается соизмеримым с термическим сопротивлением контактов термопар, что приводит к большим неточностям при абсолютных измерениях. [c.122]

Во-вторых, рабочий интервал температур покрытий значительно отличается от комнатной температуры, для которой разработано большинство методов. Исследование же теплофизических характеристик в широком интервале температур является задачей несравнимо более трудной. Хотя в решениях дифференциального уравнения, лежащего в основе всех методов определения теплофизических характеристик, не накладываются ограничения на область температур, в которой будут справедливы искомые результаты, однако практическая реализация больщинства известных методов связана с большими техническими трудностями, обусловленными постановкой высокотемпературного теплофизического эксперимента. [c.122]

Все известные экспериментальные методы определения теплофизических характеристик материалов делятся на две группы стационарные и нестационарные. [c.124]

В зависимости от того, какая стадия используется для определения теплофизических характеристик материала, нестационарные методы подразделяются на методы начальной стадии теплообмена (чисто нестационарные или иррегулярные) и методы регулярного режима. [c.126]

Методы определения теплофизических характеристик тонкослойных неметаллических материалов [c.127]

Как отмечалось в 6-2, формирование температурных полей в материале и связанные с этим изменения теплофизических характеристик определяются краевыми условиями, Теоретически и экспериментально доказано, [c.127]

Прежде чем остановиться на описании методов, позволяющих определить теплофизические характеристики покрытий, рассмотрим некоторые общие вопросы, связанные с точностью определения этих коэффициентов. [c.128]

Для определения теплофизических характеристик покрытий g создана серия методов монотонного теплового режима и приборов для определения теплофизических свойств веществ в широком диапазоне температур [96, [c.139]

Мы отмечали ранее, что комплексное определение теплофизических характеристик материала возможно при помощи методов, основанных на решении уравнений нестационарного поля температур. Применение этих методов, позволяющих из данных одного непродолжительного (менее 1 мин для тонкослойных веществ) эксперимента определить тепло- и температуропроводность, для исследований покрытий весьма перспективно. [c.141]

К. Для создания теплового импульса использовался либо лазер, либо ксеноновая лампа мощностью 600 Дж за каждую вспышку, либо электронная пушка, напряжение ускорителя электронов которой за время 0,1—4 мс возрастает до 20 кВ. В последней работе приводятся данные по измерению теплофизических характеристик окислов при толщине образцов около 1 мм. [c.143]

В работе [116] описан метод определения коэффициента тепловой активности покрытий в ударной трубе (относительным) импульсным методом. Источником теплового импульса длительностью от нескольких микросекунд до долей секунды служит в этом случае высокотемпературная пробка между ударным фронтом и контактной зоной. При числах Л4 = 4т-12 величина поверхностной плотности теплового потока составляет = (1 -ь 10) 10 кВт/м . Так как современная регистрирующая аппаратура позволяет вести запись теплового процесса при длительности его около 1 мкс, то появляется возможность измерять теплофизические характеристики тонких покрытий (минимальная толщина 10 мкм). [c.143]

Для определения теплофизических характеристик покрытий с успехом применяется нестационарный метод для изотермического теплового источника 85, 92, 93, [c.145]

Из выражения (6-45) видно, что относительная температура зависит от теплофизических характеристик материалов стержней, времени действия изотермического источника на свободную поверхность и толщины ограниченного стержня. [c.147]

Рис. 6-20. Принципиальная схема установки для определения теплофизических характеристик покрытий.

Из анализа механизма переноса тепла в покрытиях, нанесенных тем или иным способом, следует, что эфф существенно зависит от целого ряда факторов. Поэтому если не учитывать влияния давления, состава окру жающего газа, степени пористости покрытия, температуры, при которой проведены измерения, то можно получить значения теплофизических характеристик, отличающиеся от истинных величин в несколько раз. [c.162]

Сложная форма тела, неоднородность его теплофизических характеристик, сложный характер граничных и временных условий однозначности часто не позволяют оценить температурные поля рассмотренными выше методами. Для таких задач можно использовать численные методы расчета температурных полей. [c.304]

Для иллюстрации численного метода расчета температурного поля рассмотрим одномерную задачу — плоскую стенку, объем которой можно подразделить на элементарные слои. Три таких слоя показаны на рис. 4.9. Схематизируя задачу, заменим слои узловыми точками /, 2, 5 и т. д., соединенными теплопроводящими стержнями. Теплофизические характеристики вещества будем считать одинаковыми для всех элементов стенки. [c.305]

Считая, что теплофизические характеристики теплоносителя от температуры не зависят, выражение (6.8) перепишем в виде [c.324]

Поскольку большинство величин в правой части (14.20) зависит от температуры, чувствительность также должна быть функцией температуры. Это нежелательный факт, и его стараются исключить, например соответствующим выбором материалов. Так, для уже упомянутого датчика наиболее перспективна пара медь — константан (промежуточный термоэлектрод — константан, крайние электроды — медь), так как у нее изменения теплофизических характеристик от температуры оказались такими, что получается почти полная взаимная компенсация влияния изменения теплопроводности и термоэлектрических свойств. [c.286]

Теплофизические характеристики при определении чисел подобия берутся при средней температуре пограничного слоя /т = 0,5 (tn- -t ) [c.311]

Теплообмен газового пузырька при малых радиальных пульсациях, ускоряющемся сжатии и расгапренпи. Для анализа возможных законов, определяющих осредненную интенсивность меж-фазного теплообмена через осредненные параметры фаз и их теплофизические характеристики, рассмотрим формулы, следующие из линейного решения (5.8.14), для безразмерного теплового потока в пузырек, определяемого числом Нуссельта, для двух характерных режимов радиального движения пузырька с инертным газом (фо = 0) колебательного (Я iQ) и режима, ускоряющегося по экспоненте сжатия пли расширения Н = Е О, где Е определяет показатель е в (5.6.10)). Эти два режи.ма являются характерными, например, при распространении ударных волн в пузырьковой среде ускоряющееся сжатие — на переднем фронте волны, колебательный — в конце достаточно сильной волны. [c.310]

Основываясь на результатах работы [223], можно предположить, что использование устройств, раскручивающих охлажденный и подогретый составляющие потоки, покидающие вихревые трубы, может повысить эффееты энергоразделения вследствие увеличения степени расширения в вихре. Это предположение получило экспериментальное подтверждение в работах А.П. Меркулова и его учеников, а также в работах В. И. Метенина и других исследователей из различных научных центров как в нащей стране, так и за рубежом [40, 112, 116, 137, 222, 226, 243, 245, 260, 262, 263, 270]. Экспериментально и теоретически подтверждено влияние на качество процесса теплофизических характеристик рабочего тела, в том числе и показателя адиабаты [35—40, 112, 116, 152, 153]. Частично получил опытное подтверждение вывод о пропорциональности абсолютных эффектов охлаждения от температуры газа на входе в сопло-завихритель [112,137]. Однако существенные расхождения теоретических предпосылок с результатами экспериментальных исследований не позволяют сделать вывод о достоверности рассматриваемой физико-математической модели процесса энергоразделения. Прежде всего расхождение заключается в характере распределения термодинамической температуры по поперечным сечениям камеры энергоразделения вихревых труб. В гипотезе рассмотрен плоский вихрь, поэтому объективности ради следует сравнить эпюры температуры для соплового сечения. Согласно [223], распределение полной температуры линейно по сечению, причем значение максимально на поверхности трубы. Эксперименты свидетельствуют о существенном удалении максимума полной температуры от поверхности, причем это отклонение не может быть объяснено лищь неадиабатностью камеры энергоразделения [17, 40, 112, 116, 207, 220, 222, 226, 227-231, 245, 251, 260, 262, 263, 267, 270]. Опыты показывают, что эффективность энергоразделения существенно зависит от геометрии трубы и длины ка- [c.154]

В методах исследования теплофизических характеристик материала при нестационарном тепловом потоке используются частные решения уравнения теплопроводности (6-3) при условии дТ1дгФ0, которые в этом случае будут иметь вид [c.126]

Для того чтобы избежать трудоемкого нахождения а, осуществлен вариант сравнительного определения теплофизических характеристик покрытий при квазиста-ционарном режиме нагрева системы тел, состоящей из эталонного и испытуемого образцов. Сущность его состоит в том, что покрытие наносится на эталонный образец, а затем эта система нагревается с постоянной скоростью в жидкой хорошо перемешиваемой среде (а—>-—>-оо) [107]. Модификация этого метода для тонкослойных листовых материалов рассмотрена в работе [109]. [c.137]

Комплексное исследование теплофизических характеристик покрытий в широком диапазоне температур может быть проведено при использовании источника постоянной мощности [109]. В основу способа положено решение одномерной задачи нагревания постоянным тепловым потоком <7 двухсоставной системы тел (рис. 6-9) покрытие, нанесенное на эталонный стержень, имеет толщину R , его теплофизические характеристики обозначены индексом 1, т. е. Хи Теплофизические характе- [c.137]

Выполнение условия Ро>25 свидетельствует о наступлении квазистационарного режима, при котором температура в каждой точке покрытия растет пропорционально j/t. Формулы (6-22) и (6-23) применимы для определения теплофизических характеристик в квазн-стационарном режиме. Для выполнения условия Fo>25 при исследовании неметаллических материалов, значение коэффициента температуропроводности которых лежит в пределах (0,б-ь 10) 10 м / , необходимо, чтобы толщина R образца была менее 0,7—1,5 мм при т Зч-4 мин. [c.138]

При определении теплофизических характеристик необходимо на тщательно обработанные торцевые поверхности эталонных стержней нанести слой исследуемого покрытия. Сечение стержня должно быть не менее 35 X Х35 мм (для соблюдения одномерности потока) при длине его 50 мм (эта длина удовлетворяет требованию бесконечности стержня, так как на противоположном торце за время зксргеримента температура меняется не более чем на 0,001°С). В плоскости раздела покрытие— стержень помещают термопару. Стержни с нанесенным покрытием собирают, как показано на рис. 6-9. Между ними устанавливают тонкий нагреватель с вклеенной термопарой. Холодные спаи термопар удалены на противоположный конец стержня, температура которого практически не меняется в течение опыта. Для улучшения теплового контакта эту сборку зажимают струбцинами. Эксперимент проводят следующим образом одновременно включают питание нагревателя и лентопротяжный ме-ханиз.м потенциометра. [c.138]

Определение теплофизических характеристик термопокрытия (толщина слоя к = 0,29 мм) [c.153]

Считая теплофизические характеристики тела независящими от температуры и а = onst, после интегрирования уравнения (4.39) получим [c.302]

Для большинства капельных жидкостей характерно существенное влияние тем пературы на динамический коэффициент вязкости и слабое влияние — на остальные теплофизические характеристики. На этом основании Е. Зидер и Г. Тэйт для ламинарного течения капельных жидкостей предложили поправку в форме [c.315]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...