Общее поведение теплопроводности

Общее поведение теплопроводности [c.155]

Здесь мы опишем в общих чертах поведение теплопроводности чистых металлов и неметаллических кристаллов и зависимость теплопроводности от длины свободного пробега соответствующих носителей. В последующих главах будет проведено более подробное обсуждение этого вопроса. [c.24]

Если определять с помощью закона Видемана — Франца — Лоренца (ВФЛ) теплопроводность очень чистых простых металлов по их электропроводности, то общий характер поведения теплопроводности получается правильным (почти вся теплопроводность [c.26]

Проведенные В. Е. Люстерником и А. Г. Ждановым исследования [157, 158] коэффициента динамической вязкости газообразных углеводородов различных гомологических рядов в широком диапазоне температур показывают, что в поведении вязкости газообразных углеводородов имеется много общего с поведением теплопроводности. Ниже приведены экспериментальные значения коэффициента динамической вязкости тт 10 парафиновых и олефиновых углеводородов [c.191]

Такая процедура очень трудоемка, однако осуществима, если ф(х) поддается измерению. Это означает, что, например, в задаче теплопроводности температура Г(х) должна быть измерена внутри образца. Наиболее практичный способ обойти трудности, связанные с измерением M j(x — х ), заключается в том, чтобы попытаться установить общие свойства Мц и затем постулировать какой-либо разумный вид этой функции. В изотропном случае это значит угадать вид единственной функции M k). Здесь оказывается полезным точное решение, полученное методом возмущений при сохранении в формуле (47) лишь первого члена. В этом случае мы можем выяснить поведение функции M k) при k- Q и k- оо, а также ее общий вид в промежуточных точках. Из этих результатов мы можем сделать некоторые заключения о M k) в случае, когда флуктуации не являются малыми. [c.264]

Ниже предлагается единый подход для определения температурных полей и полей напряжений и деформаций в элементах конструкций АЭУ при самых общих предположениях относительно их геометрии, краевых условий и поведения материала. Наиболее универсальным и эффективным численным методом решения задач нестационарной теплопроводности [c.170]

Эти положения, дополненные экспериментами, позволяют выяснить общие качественные закономерности и обратить внимание на некоторые особенности поведения коэффициента теплопроводности металлов и сплавов 2. [c.115]

Интересной является зависимость электронной доли теплопроводности от температуры. Из приведенного выще выражения для электронной теплопроводности (4) следует, что она может быть либо постоянной (для чистых металлов), либо увеличиваться с температурой (для сплавов). В случае железа, как это следует из рис. 2, электронная теплопроводность быстро уменьшается, а это в свою очередь вызывает уменьшение общей теплопроводности. Очевидно, что выражение (4) не может быть применено к железу. Объяснение аномалии в поведении электронной теплопроводности железа вполне логично искать в его ферромагнетизме. [c.121]

В предыдущих главах описано большое количество различных парадоксальных свойств течений вязкой жидкости, которые в основном связаны с автомодельной постановкой задачи. Однако было бы неправильно полагать, что парадоксы возникают лишь благодаря определенной идеализации в постановке гидродинамической или тепловой задачи, каковой, в частности, является автомодельность течения, а в общем же случае ничего необычного в поведении решений уравнений Навье — Стокса и теплопроводности не должно быть. Имеются ситуации, когда парадоксальные свойства обнаруживают именно реальные неавтомодельные решения, в то время как идеализированное автомодельное решение ведет себя вполне пристойным образом. [c.257]

Решение на каждом временном шаге происходит в два этапа. Сначала с шагом 0,5 т решаются уравнения (6.31), неявные по направлению г и явные по направлению Я. Полученное промежуточное решение Т +>/2 дает начальные значения для решения уравнений (6.32), явных по 2 и неявных по Я. Поскольку в отличие от локально-одномерной схемы здесь используется информация о поведении температурного поля на предыдущем полушаге, то схема переменных направлений имеет повышенный порядок аппроксимации по т О (т + I /г ). Сравнение показывает, что схема переменных направлений обеспечивает требуемую точность расчета конечного температурного поля при меньшем числе шагов по времени. Выигрыш по времени счета не столь значителен по сравнению с локально-одномерной схемой из-за больших, чем у последней, затрат машинного времени на каждый временной шаг. Целесообразно различные способы численного решения уравнения теплопроводности с внутренними источниками оформлять в виде стандартных подпрограмм с унифицированным входом и выходом. Это позволяет легко их вписывать в общую структуру цифровых моделей индукционных нагревателей. [c.220]

В последующих параграфах нашей главной целью будет разработка общих методов построения конечноэлементных моделей непрерывных полей и использование этих моделей при исследовании нелинейных задач строительной механики и механики сплошных сред. Уравнения, описывающие поведение сплошной среды, можно разделить на четыре группы 1) кинематические 2) динамические, например законы сохранения 3) термодинамические и 4) определяющие уравнения (уравнения состояния). Термодинамические принципы, излагаемые в гл. III, являются удобным средством получения общих уравнений движения и теплопроводности для конечных элементов сплошных сред. Определяющие уравнения устанавливают соотношения между кинематическими, динамическими и термодинамическими переменными и, таким образом, характеризуют материал, из которого состоит сплошная среда. Общие положения теории определяющих уравнений обсуждаются в гл. III, а в гл. IV и V рассматриваются определяющие [c.13]

Клейн и др. [120] провели измерения теплопроводности кремния до 1400 К- Они нашли общий вклад обоих типов электронной теплопроводности он оказался на 15—20% больше, чем это следовало из расчетов Гласбренера и Слека. Такое расхождение не влияет на общую картину поведения теплопроводности. [c.259]

Теоретическое исследование температурной зависимости электрического сопротивления в значительной степени аналогично исследованию температурной зависимости теплоемкости, но отличается некоторыми дополнительными осложнениями. Для проведения такого исследования необходимы сведения не только о колебаниях решетки, но и о механизме взаимодействия между электронами и ионами, или, как говорят, о рассеянии электронов. Последний вопрос в свою очередь включает некоторые детали поведения самой совокупности электронов. Введенное Планком представление о нулевой энергии колебаний решетки не повлияло на теорию теплоемкости твердых тел много позже было выяснено, что нулевые колебания решетки не вносят вклад и в электрическое сопротивление металла (Блох, Хаустон и Зоммер-фельд). В настоящее время можно с полным основанием утверждать, что механизм электрического сопротивления, обусловленного колебаниями решетки, предложенный в работах периода 1927—1932 гг., в общих чертах был правилен (хотя этого нельзя сказать относительно некоторых вопросов в теории теплопроводности и термоэлектричества). Тем не менее оставалось много вопросов, в которых численное согласие расчетов с экспериментом и детальное понимание процессов были далеко недостаточными. Таким образом, хотя расчет теплоемкости простых твердых тел не вызывает сомнения, однако относительно электрического сопротивления простого металла этого сказать нельзя. [c.187]

Выше 0,6° к теплопроводность возрастает более резко и оказывается зависящей от градиента температуры. В общем явление здесь протекает так же, как это описывалось в предыдущем пункте. Это возрастание теплопроводности соответствует росту теплоемкости, наблюдаемому при той же температуре, и, очевидно, происходит вследствие поя1 ления возбуждений, отличных от фононного. Ниже 0,6° К теплопроводность не зависит от градиента температур и соответствует изменению теплоемкости с температурой. Различие теплопроводности для двух капилляров с разными диаметрами связано, по-видимому, е неодинаковой средней длиной пробега фонона, являющейся величиной порядка диаметра. Этот эффект вызван, таким образом, рассеянием фононов на границах образца он наблюдался также па твердых диэлектриках при низких температурах. Результаты опытов, по-видимому, согласуются с теорией Ландау и Халатникова в том, что средняя длина свободного пробега, сильно влияющая па вязкость и теплопроводность, при низких температурах становится очень большой. Это замечание оказывается существенным и при изучении поведения второго звука при самых низких температурах, которое будет рассмотрено в следующем разделе. [c.848]

Г. Б. Кайнер установил [24] возникновение локальных скачков температуры в зоне контакта при арретировании измерительного наконечника контактного интерферометра, оптикатора (ГОСТ 10593—74), микрокатора (ГОСТ 6933—72), механотрона. Показано, что эти скачки достигают 0,05. .. 0,15°С и вызваны разрывом теплопроводной цепи измерительной системы, так как коэффициент кт. пр теплопроводности тела измерительной системы в среднем равен йт. пр = 4400-10 Вт/(м-К), т. е. близок к теплопроводности стали, а для воздуха k-r. пр = = 24 10 Вт/(м-К). Для кварцевых мер кт.пр — = 80-10 Вт/(м-К), в результате чего эффект смещ.ения показаний и скачка температуры для таких мер меньше. Меньший тепловой скачок и меньшее смещение показаний, по данным того же автора, наблюдаются у приборов, не имеющих встроенных источников теплоты. У оптикаторов и контактных интерферометров смещение последействия достигает 0,15 мкм, в то время как для микрокаторов с ценой деления 0,1 мкм оно не более 0,05 мкм. Полученные данные соответствуют общим представлениям о характере поведения системы при разрыве ее теплопроводящей цепи. Однако при анализе следует учитывать эффективную площадь контакта измерительного наконечника. Кроме того, для твердых тел следует рассматривать не коэффициент Ат. пр теплопроводности, а коэффициент Ят температуро- [c.46]

Рассмотрим отдельные полокения, характеризующие поведение функций безразмерных избыточных температур полуогра-ниченного и неограниченного тел и представляющие интерес для технических приложений общих решений краевой задачи теплопроводности. Остановимся последовательно на зависимостях безразмерной избыточной температуры от безразмерных координат и безразмерного времени. [c.334]

Теория Кубо и флуктуационно-диссипационная теорема дают нам чрезвычайно общие выражения для коэффициентов переноса, характеризующих линейную реакцию системы на внешнее поле. Известно, однако, что целый класс коэффициентов переноса, таких, например, как вязкость, теплопроводность и диффузия, не принадлежит к этому типу. Они описывают реакцию системы на пространственную неоднородность (см. гл. 13), вызывающую появление потоков вещества, импульса или энергии, которые стре мятся восстановить однородное состояние системы. Очевидно, что силы , вызывающие подобные потоки, невозможно естественным образом записать в форме возмущения микроскопического гамильтониана. Действительно, поведение отдельной молекулы одинаково в однородной и неоднородной системах, однако, внешнее поле влияет на ее законы движения. Отсюда следует, что на микроскопическом уровне механические и термические процессы принципиально отличаются друг от друга. Но макроскопически, напротив, явления обоих типов очень сходны, о чем свидетельствует, например, известное соотношение между коэффициентами электропроводности и диффузии в растворах электролитов. В связи со сказанным естественно возникает мысль — попытаться получить обобщение флуктуационно-диссипационных методов, позволяющее охватить также и термические коэффициенты. [c.325]

В последующих трех параграфах излагается гибридная разностная схема, являющаяся обобщением этих двух алгоритмов и предназначенная для расчета связанной задачи нагружения многослойного препятствия импульсом излучения с учетом плавления и испарения наружного слоя [60]. Причем в предлагаемом виде конечно-разностная методика позволяет учитывать и вязко-пластическое поведение материала, а распространение алгоритма А. А. Самарского с параболического уравнения теплопроводности на гиперболическое дает возможность численно изучать инерционность распространения тепла. Объединение обоих алгоритмов в связанной задаче и включение в общую схему расчета роста микроповрежденности достигается с помощью итерационной процедуры. [c.167]

Глава V посвящена изучению неупругого поведения, причем особое внимание уделяется термомеханически простым материалам и материалам с памятью. Выводятся общие уравнения движения и теплопроводности для конечных элементов таких материалов и описывается ряд применений этих уравнений к некоторым избранным задачам, в частности к задачам линейной и нелинейной связанной термоупругости и нелинейной связанной термовязкоупругости. [c.8]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...