Основные теплофизические свойства тел

Перед рассмотрением отдельных видов теплопередачи приводятся краткие сведения об основных теплофизических свойствах тел. [c.8]

ОСНОВНЫЕ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТЕЛ [c.8]

Характер формирования температурных полей к теле определяется интенсивностью теплообмена его с окружающей средой. В любом случае тело отделено от среды некоторым пограничным слоем, представляющим определенное термическое сопротивление, которое ухудшает условия теплообмена. Контактные термические сопротивления наблюдаются также при соприкосновении тел с одинаковыми или различными теплофизическими свойствами. Следствием этого является невыполнение в эксперименте теоретически постулированных граничных условий первого и четвертого рода. Точность определения теплофизических характеристик во многом определяется соотношением между термическим сопротивлением исследуемого объекта и контактным термическим сопротивлением. Чем выше это отношение, тем точнее при прочих равных условиях будут опре-делены теплофизические свойства тела. При одних и тех же размерах тел и условиях сопряжения с окружающей средой это отношение будет больше всегда для плохих проводников тепла по сравнению с хорошими проводниками тепла, например металлами. Сущность различных способов уменьшения термических сопротивлений в основном сводится к тщательной обработке соприкасающихся поверхностей и замене всегда остающейся газовой прослойки более проводящим веществом, например жидкостью. [c.36]

Основные характеристики термического цикла следующие максимальная температура, скорость нагрева и скорость охлаждения при различных температурах, а также длительность пребывания материала выше заданной температуры. Эти характеристики цикла зависят от режима сварки, теплофизических свойств материала, конфигурации тела, условий его охлаждения, температуры предварительного подогрева. [c.211]

В настоящее время разработаны и успешно применяются численные методы-решения многих теплофизических задач расчет температурного состояния-твердых тел, температурных полей в потоках жидкости и газа, в жидких и газовых прослойках, заключенных в неподвижные или вращающиеся полости исследование закономерностей движения теплоносителя с целью выявления механизма процессов теплообмена исследование структуры пограничного слоя, теплообмена и трения на твердой поверхности и т. п. Одним из наиболее успешно развивающихся направлений использования математического эксперимента в теплофизических исследованиях является изучение закономерностей тепломассообмена и трения в потоках жидкости и газа с использованием теории пограничного слоя. Поэтому в качестве примера рассмотрим более подробно основные этапы математического эксперимента по исследованию сопротивления трения и теплоотдачи турбулентного потока к твердой поверхности. Ограничим задачу случаем стационарного течения несжимаемой жидкости с постоянными теплофизическими свойствами около гладкой плоской поверхности (в общем случае проницаемой). [c.66]

На практике при скоростях подачи охладителя 0,1 — 1 кг/(м2-с) коэффициент внутренней теплоотдачи равен 1000—10 000 кВт/(м -К), при этом разность температур между газом и стенками пор не превышает 100 К- Влияние теплофизических свойств охладителя на интенсивность теплообмена внутри пористого тела можно учесть с помощью числа Прандтля, которое согласно полученным данным входит в критериальное уравнение теплообмена в той же степени, что и число Рейнольдса. Однако экспериментальных данных о величине и характере изменения коэффициента внутреннего теплообмена еще пока очень мало. В основном исследованы простейшие пористые тела, типа спеченных порошков монодисперсного состава. Отсутствуют данные о влиянии на av соотно-102 шения между длиной п диаметром капилляров, свойств материала. [c.102]

Поскольку проведение разнообразных исследований с использованием математических моделей теплоэнергетических установок требует знания основных теплофизических и физико-химических свойств применяемых теплоносителей и рабочих тел, разработка части математической модели АЭС, позволяющей получать интересующие нас данные о свойствах рабочих тел и теплоносителей в широком диапазоне изменения температур и давлений при различных фазовых состояниях, является важным этапом [c.95]

Веществ, которые удовлетворяли бы перечисленным требованиям по всем пунктам, в природе не существует, наиболее же подходящим по своим теплофизическим свойствам является водяной пар. Вода широко распространена в природе и дешева, поэтому естественно, что именно водяной пар и использовался в качестве рабочего тела еще на начальной стадии развития теплосиловых установок, в основном он используется и в современной стационарной теплоэнергетике. [c.205]

Выше отмечалось, что для унификации основного оборудования (компрессоров, парогазовых турбин, холодильников-конденсаторов, водяных насосов и др.) в ПГТУ, работаюш,их по закрытой тепловой схеме с высокотемпературным ядерным реактором, в качестве сухого газа целесообразно применить азот (yN ) или окись углерода. Последние по своим теплофизическим свойствам — молекулярному весу (газовой постоянной), показателю адиабаты расширения (сжатия), теплоемкости, теплопроводности, вязкости и т. п.— близки к продуктам сгорания (воздуху). Следовательно, в ПГТУ с закрытой тепловой схемой рабочим телом может служить смесь азота или окись углерода с водяным паром. Это позволяет рассматривать одни и те же уравнения парогазовых смесей в ПГТУ как с открытой, так и с закрытой тепловыми схемами. [c.32]

Компоновка загрузки имеет важное значение для обеспечения заданных параметров нагрева и выполнения требований к его качеству (например, для того чтобы перепады температуры были в допустимых пределах). В этом отношении существенны две основные характеристики структуры загрузки — геометрическое расположение ее элементов (нагреваемых деталей и приспособлений) и теплофизические свойства их материалов, определяющие тепловые свойства загрузки в целом как физического тела. С учетом этого принимают ту или иную модель для теплового расчета. [c.82]

В работе [33] дана постановка осесимметричной контактной задачи стационарной термоупругости для двух полуограниченных тел с коэффициентами теплопроводности и линейного расширения, зависящими от температуры. Построено ее приближенное решение, согласующееся, в частном случае постоянных теплофизических свойств материалов, с известными результатами. Приведен числовой расчет основных характеристик контакта, когда параметры одного из взаимодействующих тел не зависят от температуры, а второе тело изготовлено из термочувствительного материала — графита АХ F-Q1. [c.481]

Схематически можно непропускание тепла поверхностью 2 = 6 представить следующим образом. Пусть при 2 > б продолжается такое же тело (тело с такими же теплофизическими свойствами, как и плоский слой) и в нем на расстоянии б (т. е. при 2 = 26) действует второй, фиктивный источник тепла д , который приводил бы к температурному полю, симметричному относительно плоскости 2 = 6, как и от основного источника тепла д. [c.178]

Рассмотрены основные задачи, решаемые метрологическими институтами, в области теплофизики по созданию эталонной базы для аттестации первичных теплофизических свойств, разработке стандартных и прецизионных методов и приборов для изучения теплофизических свойств твердых тел. [c.177]

При определении и исследовании теплофизических свойств материалов и изделий, основными параметрами измерений являются температура, текущее время, геометрические размеры образца и расстояние между фиксированными точками тела, где установлены датчики температур. [c.111]

Рабочее тело в цилиндре в общем случае можно рассматривать как смесь различных компонентов. Применительно к газовому топливу количественное содержание компонентов определяет его основные теплофизические и термохимические свойства. [c.10]

Процесс отвода теплоты посредством конвекции представляет собой довольно сложное физическое явление, зависящее от целого ряда факторов, таких, например, как форма и геометрические размеры охлаждаемого тела, теплофизические свойства, температура, скорость и характер движения воздуха. При вращении муфты поток омывающего ее воздуха имеет турбулентный характер, при котором основную роль в термическом и гидродинамическом сопротивлении играет пограничный слой. Вследствие вязкости воздуха относительная скорость его частиц, непосредственно примыкающих к наружной поверхности муфты, становится равной нулю. В тонком пограничном слое перенос теплоты по нормали к поверхности осуществляется в основном за счет теплопроводности. [c.38]

Свойства твердых тел, в том числе и теплофизические, как известно, в значительной степени зависят от совершенства (однородности) их микроструктуры. Клеевые же прослойки соединений на клеях как гетерогенные системы вследствие многообразия свойств компонентов и фаз раздела имеют неоднородные структуры. Неоднородность структур клеевых прослоек касается не только композиционного состава. Возникающие в процессе структурообразования прослойки усадочные и температурные напряжения концентрируются преимущественно на границах раздела фаз клей (адгезив) —склеиваемая поверхность (субстрат) и связующее — наполнитель, создавая сложное внутреннее силовое поле. Вследствие неоднородности структуры и наличия концентраций напряжений в клеевой прослойке приложенное однородное внешнее поле температур вызовет сложное внутреннее температурное поле. В свою очередь внутреннее силовое поле прослойки динамически неравновесно. Обычно как при склеивании, так и в процессе эксплуатации в клеевых прослойках протекают релаксационные процессы, изменяющие концентрации внутренних напряжений (Л. 4]. Вследствие этого внутреннее температурное поле клеевой прослойки постоянно находится в термодинамически неравновесном состоянии и структура его является достаточно сложной. Остановимся на основных факторах, оказывающих влияние на формирование термического сопротивления клеевых прослоек. [c.14]

Основным видом теплообмена в топках является теплообмен излучением. Интенсивность этого процесса целиком определяется особенностями температурных полей топок и радиационными свойствами пламени и загрязненных наружными отложениями тепловоспринимающих поверхностей нагрева экранов. Радиационные теплофизические) характеристики этих тел до настоящего времени изучены еще недостаточно. [c.3]

Общее дифференциальное уравнение теплопроводности (1.1), учитывающее зависимость теплофизических свойств тела от пространственных и временной координат [251, аппроксимируется разностной схемой, позволяющей реализовать в основном традиционный счет. При этом трехмерное тело произвольной формы схематизируется и заменяется его сеточной моделью с переменным шагом пространственной сетки (рис. 1.2). В узлах сетки сосредотачиваются массы элементов, ограниченных теплопередающими поверхностями, проходящими между узлами сетки на равном расстоянии от них. При такой модели тепловые сопротивления соответствующих масс элементов располагаются между узлами сетки. В методе и программе предусматривают возможность задания в каждом из узлов свойств как твердого, так и газообразного тела. [c.22]

В табл. 5.10—5.13 приведены основные теплофизические свойства водных растворов хладоноси-телей [44]. [c.302]

На процесс энергоразделения в вихревых трубах влияют теплофизические свойства индивидуальных веществ и их смесей, используемых в качестве рабочего тела. Пожалуй, одним из основных свойств газов является отношение теплоемкостей к = Ср/С,, учитывающее индивидуальность газа и число атомов в его молекуле. При прочих равных условиях он определяет среднюю скорость теплового движения молекул в различных газах, а также скорость звука, которые зависят от молярной массы газа. Очевидно, что при анализе неббходимо проводить одновременный учет совокупного влияния кн Яна термодинамическую эффективность вихревых труб. [c.58]

Изложенная выше разработанная авторами [32] физическая модель, призванная объяснить влияние теплофизических свойств и толщины греющей стенки на теплоотдачу при кипении, на практике реализуется только в определенных условиях и в основном при кипении криогенных жидкостей. Как известно, криогенные жидкости отличаются от обычных жидкостей чрезвычайно высокой способностью смачивать твердые тела (для них краевой угол 6- -0). Обладая почти абсолютной смачиваемостью, они легко заполняют микровпадины даже очень малых размеров, в результате чего такие впадины теряют способность генерировать паровую фазу н поверхность обедняется активными центрами парообразования. Под влиянием этого фактора в переходной области от естественной конвекции в однофазной среде к развитому пузырьковому кипению зависимость коэффициента теплоотдачи от плотности теплового потока становится болеа значительной (показатель степени п. в уравнении достигает значений [c.201]

Основные закономерности регулярного теплового режима были подробно исследованы Г. М. Кондратьевым [40], который определил основные связи, существующие между темпом охлаждения т, с одной стороны, и физическими свойствами тела, его формой, размерами и условиями охлаждения — с другой. Это позволило разработать методы приближенного расчета нестационарных температурных полей, методы моделирования нестационарных процессов в сложных объектах, дать оценки неравномерности температурных полей в различных условиях и т. д. На основе теории регулярного режима были предложены и получили широкое распространение а практике новые методы определения теплофизических свойств веществ а, X, с, термических сопротивлений R, степени черноты тел е, коэ4х ициентов теплоотдачи а. Преимуществом таких методов является простота техники эксперимента, высокая точность получаемых результатов и малая затрата времени на проведение эксперимента. [c.243]

Поскольку ПГТУ с открытой и закрытой тепловыми схемами работают по одному и тому же циклу, то при одинаковых показателях адиабатного расширения и сжатия и одинаковых теплофизических свойствах рабочих тел — парогазовых смесей — возможна унификация почти всэго основного оборудования турбин, компрессоров, холодильников-конденсаторов, электрических генераторов и т. д., за исключением горячего источника энергии (камзры сгорания в открытой схеме и ядерного реактора в закрытой). [c.12]

Специфика применения неводяных рабочих тел в атомной энергетике заключается в том, что к рабочим телам и теплоносителям ядерных установок (для отвода тепла в ядерных реакторах) предъявляется ряд специфических требований. Эти требования касаются ядерных свойств (активация в нейтронном поле, радиационная стойкость, взаимодействие с нейтронами) и теплофизических характеристик, в частности, теплопередающих свойств. Если основные требования к теплоносителям второго контура двухконтурных атомных электростанций определяются главным образом термодинамическими условиями, то требования к теплоносителям первого контура связаны прежде всего с ядерными свойствами. [c.16]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...