Родий Коэффициент теплопроводности

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ПРИ СТАЦИОНАРНОМ РЕЖИМЕ И ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЯХ ТРЕТЬЕГО РОДА. КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ [c.372]

Для получения расчетной формулы теплового потока при теплопередаче рассмотрим теплопроводность многослойной плоской стенки при граничных условиях третьего рода. Стенка состоит из п слоев с известными толщинами и коэффициентами теплопроводности (рис. 3.5). Известны также контактные термические сопротивления между отдельными слоями. Теплоносители имеют температуры и if , а интенсивность их теплообмена с поверхностями стенки определяется коэ( )фициентами и а . [c.277]

Задание граничных условий IV рода обеспечивается непосредственным соединением (например, путем склеивания электропроводным клеем) соответствующих поверхностей двух участков модели. При рещении задач теплопроводности для многослойных стенок, состоящих из слоев с разными коэффициентами теплопроводности (Я,1, Я.2, Аз и т. д.), электрическая модель изготавливается [c.80]

РАСПРОСТРАНЕНИЕ ТЕПЛОТЫ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬЮ В ТЕЛАХ ПРОСТЕЙШЕЙ ФОРМЫ ПРИ СТАЦИОНАРНОМ РЕЖИМЕ И ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЯХ ТРЕТЬЕГО РОДА. КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ [c.288]

Как было сказано, коэффициент теплопроводности является физическим параметром вещества. В общем случае коэффициент теплопроводности зависит от температуры, давления и рода вещества в большинстве случаев коэффициент теплопроводности для различных материалов экспериментального определения коэффициента теплопроводности [Л. 122, 39, 143, 190, 193]. Большинство из них основано на измерении теплового потока и градиента температур в заданном веществе. [c.12]

При наличии разного рода примесей коэффициент теплопроводности металлов резко убывает. Последнее можно Объяснить увеличением структурных неоднородностей, кото-,рые приводят к рассеиванию электронов. Так, например, для чистой меди Я=396 Вт/(мХ ХК), для той же меди со Следами мышьяка = 142 Вт/(м-К). [c.15]

Из этих примеров следует, что при больших значениях термическим сопротивлением стенки пренебрегать нельзя. Поэтому в технических расчетах его влияние должно быть соответствующим образом учтено. Эти выводы применимы для оценки влияния как термического сопротивления самой стенки, так и термического сопротивления отложений сажи и накипи. Так как коэффициенты теплопроводности накипи и в особенности сажи имеют низкие значения, то даже незначительный слой этих отложений создает большое термическое сопротивление. Слой накипи толщиной в 1 мм по термическому сопротивлению эквивалентен 40 мм, а 1 мм сажи — 400 мм стальной стенки. Помимо снижения теплопередачи, осаждение накипи на стенке вредно еще и потому, что при этом повышается температура стенки. В некоторых случаях это обстоятельство может оказаться причиной аварии. Поэтому при эксплуатации теплообменных устройств необходимо предохранение их от всякого рода отложений на поверхности нагрева. [c.215]

Задание граничных условий 1 рода — толчок 100 % на одной из поверхностей — является предельным случаем, так как эквивалентен заданию q или а, стремящемуся к бесконечности. Температурные поля, полученные при граничных условиях 1 рода, дают картину максимально возможных ошибок, связанных с изменением интересующих нас величин. Эквивалентный эффективный коэффициент теплопроводности А.Э должен дать возможность получить при расчете монолитной оболочки такое же температурное поле, как в многослойной оболочке. Из условия единственности решения прямых задач теплопроводности следует, что нельзя найти такие значения которые позволили бы получить одинаковые поля. Речь идет о получении значений Я,э, которые дадут близкие по значениям температурные поля на некоторых режимах работы оболочек с учетом числа слоев, соотношений термических сопротивлений слоев контактов и металла. В работах [7, 8] рассматриваются эффективные теплофизические характеристики, позволяющие на нестационарных режимах получить в монолитной оболочке температурное поле для многослойной оболочки. В [81 показано, что в каждой конкретной задаче можно получить эквивалентные постоянные ч. Суд, которые с определенными по величине (часто весьма значительными) ошибками позволяют получить эквивалентное температурное поле. [c.140]

Справедливость закона Фурье подтверждается обширным опытом. Коэффициент теплопроводности У- действительно служит физической характеристикой вещества. Подобно другим величинам этого рода (удельным значениям теплоемкости, электрического сопротивления, модулю упругости и т. п.) коэффициент теплопроводности >. зависит от местного состояния, в котором находится вещество, и прежде всего от температуры. Некоторые конкретные данные по поводу величин л приводятся в следующем пункте. [c.13]

Параметр — величина, сохраняющая постоянное значение лишь в условиях данной задачи, в других же случаях могущая иметь различные значения. В число таких параметров непременно входят характерные размеры тела, его коэффициент температуропроводности и значения температур в начальный момент времени и на границах тела. При задании граничных условий третьего рода параметрами искомой функции являются также коэффициент теплоотдачи и коэффициент теплопроводности. Наконец, если процесс имеет периодический характер, то параметром решения должно служить еще некоторое характерное время, например длительность одного периода. [c.45]

Для дальнейшего развития идеи о подобии целесообразно дать определение той общности явлений, которая позволяет объединить их в понятие одного рода. Явления принадлежат к одному роду, если они развиваются на основе взаимодействия одних и тех же физических факторов и, таким образом, описываются единообразными дифференциальными уравнениями, а также качественно одинаковыми краевыми условиями. Например, номограммы 3-7 и 3-8 обобщают один род явлений теплопроводности в плоских изотропных неограниченных пластинах, имеющих вначале равномерную температуру и внезапно внесенных в среду с другой, постоянной во времени температурой. Теплофизические свойства материала пластин и коэффициент теплоотдачи приняты за постоянные. [c.69]

Уравнение (1-23) также представляет собой закон теплообмена между средой и поверхностью твердого тела. В отличие от уравнения (1-21) эта зависимость линейна относительно температуры. Поэтому она называется линейным граничным условием третьего рода. Из условия (1-23) следует, что для уменьшения температурного градиента и темлературы поверхности тела при прочих равных условиях необходимо при выборе материала тела отдавать предпочтение веществу с большим коэффициентом теплопроводности. [c.27]

Граничные условия четвертого рода. Они заключаются в задании температуры или градиента температур в месте раздела сред. Граничные условия четвертого рода имеют место в том случае, когда поверхность представляет собой раздел двух или нескольких сред с различными коэффициентами теплопроводности. В этом случае предполагается, что на границе раздела температурная функция не имеет разрыва непрерывности. Математически граничные условия четвертого рода могут быть записаны [c.27]

Расчет теплопередачи через щелевую полость, заполненную жидкостью или газом, ведут по обычным формулам теплопроводности, вводя в расчет условный эффективный коэффициент теплопроводности прослойки. Этот эффективный коэффициент теплопроводности учитывает интенсификацию теплообмена, вызываемую свободной конвекцией, возникающей в полости под влиянием разности температур стенок. Примером такого рода полости является пространство между двойными переборками. [c.286]

Из граничного условия третьего рода как частный случай можно получить граничное условие первого рода. Если отнощение а/Я стремится к бесконечности (коэффициент теплообмена большой а- -оо или коэффициент теплопроводности мал Я -> 0), то [c.70]

При решении нелинейной задачи теплопроводности методом комбинированных схем так же, как и методом нелинейных сопротивлений, уравнение (Х.1) преобразуется в (Х.8) с помощью подстановки (Х.9). Граничное условие III рода (Х.4) в случае линейной зависимости коэффициента теплопроводности от температуры принимает вид (Х.12), а в общем случае произвольной зависимости i = / (Т) может быть записано следующим образом [c.139]

Самыми. плохими проводниками тепла являются газы. Теплопроводность газов на целый порядок ниже, чем теплопроводность неметаллических жидкостей. Одной из основных причин является малая плотность газов. Теплопроводность в газах осуществляется путем молекулярного переноса энергии при столкновении молекул между собой при их движении. Молекулы газа перемещаются беспорядочно во всех направлениях, вследствие этого происходит их перемешивание и обмен кинетической энергией теплового движения. Величина коэффициента теплопроводности лежит в широких пределах в зависимости от рода газа. Наиболее высокими значениями коэффициента теплопроводности отличаются водород и гелий. Высокая теплопроводность водорода и гелия объясняется небольшим весом отдельных молекул. Наоборот, ксенон отличается низким коэффициентом теплопроводности, так как он состоит из относительно тяжелых молекул, которым соответствует меньшая молекулярная скорость движения, т. е. низкая теплопроводность. [c.14]

Исследование теплопроводности методом бикалориметров. Бикалориметр представляет собой металлическое ядро, окруженное слоем исследуемого вещества. Он состоит из полой металлической оболочки плоской, цилиндрической или шаровой формы, внутри которой центрируется сплошное ядро такой же формы. Зазор, образующийся между ними, заполняется исследуемым веществом. Если таким веществом является газ или жидкость, то во избежание конвекции толщина этого зазора должна быть незначительной. Составные тела такого рода и получили название бикалориметров. Расчетные уравнения для коэффициента теплопроводности получены для регулярного теплового режима при условиях, что в металлическом ядре имеет место равномерное распределение температуры теплоемкость слоев невелика по сравнению с теплоемкостью ядра теплообмен бикалориметра с окружающей средой происходит по законам свободной конвекции при постоянной температуре этой среды и при Bi = oo. [c.76]

Исключение составляют зоны структурных превращений, внутри которых наблюдается резкое изменение теплофизических свойств вещества и появляются разного рода тепловые эффекты. Однако метод в представленном нелинейном варианте остается вполне пригодным для количественных измерений коэффициента теплопроводности и в зонах структурных превращений, так как систематическая погрешность формулы (4-55) обычно не превышает 1—2% при увеличении поправок Дсг , ДОф и Да на отдельных участках опыта до значений порядка [c.122]

Методы регулярного режима первого рода, основные закономерности которых рассмотрены в [90, 91, 101], получили широкое использование для определения коэффициента % (а также коэффициента теплопроводности а и теплоемкости с) теплоизоляционных материалов. [c.309]

Для расчета одного режима вулканизации подготавливается исходная информация в соответствии со следующими идентификаторами программы Н — толщина эквивалентной пластины, м КТ — температурный коэффициент вулканизации Кт , ТЭ — температура эквивалентного изотермического режима вулканизации Тэ, °С N — общее число элементарных слоев, выделяемых в эквивалентной пластине N — номер границы между элементарными слоями (номер узловой координаты), для которой при сокращенном объеме выводимой на печать информации печатаются значения температуры и эквивалентного времени вулканизации наряду с такими же величинами для поверхностей эквивалентной пластины TAY — шаг интегрирования по времени Ат, с, задаваемый постоянным либо условным выражением в зависимости от времени, обозначаемого идентификатором TAY ВП — время процесса вулканизации, анализируемое с помощью программы Тв, с Г1, Г2 — тип граничного условия, принимающий значения 1, 2 или 3 соответственно для двух противоположных поверхностей эквивалентной пластины ТО — начальное значение температуры пластины Tq, °С, задаваемое в том случае, если начальная температура эквивалентной пластины не принимается переменной ТН1, ТН2 — начальные температуры соответствующей поверхности эквивалентной пластины, задаваемые в том случае, если формулируется для соответствующей поверхности граничное условие первого рода, °С Т1, Т2 — приращения температуры границ пластины за шаг по времени АГь АГг, °С, при граничном условии первого рода или температуры теплоносителей, контактирующих с соответствующими сторонами пластины, при граничных условиях третьего рода (при граничных условиях второго рода данные параметры пе задаются) AL1, AL2 — коэффициенты теплоотдачи к соответствующим поверхностям пластины ai и а2 при граничных условиях третьего рода, Вт/(м-К), или плотность теплового потока через соответствующую поверхность пластины q[ или q2, Вт/(м -К), при граничных условиях второго рода (при граничных условиях первого рода данные параметры не задаются) ПП — признак вида печати результатов (при ПП = 0 печатается в цикле по времени массив узловых значений температуры и массив значений эквивалентного времени вулканизации, при ПП= 1 печатаются лишь элементы указанных массивов, имеющие индексы 1, N , N - - 1) ЧЦ — число шагов по времени в циклах интегрирования, через которое планируется печатание текущих результатов ПХ, ПТ — признаки задания массивами соответственно линейных координат по толщине пластины, выделяющих элементарные слои, и узловых значений температуры в тех же точках для начального температурного профиля пластины (указанные величины формируются в виде массивов при ПХ=1 и ПТ=1) СИГМА—весовой коэффициент смежного слоя ко второй производной в уравнении теплопроводности, принимающий значения от нуля до единицы в зависимости от выбираемой сеточной схемы интегрирования (возможно задание этого коэффициента в зависимости от критерия Фурье для малой ячейки сетки, значение которого в программе присваивается идентификатору R4) А(Т, К)—коэффициент температуропроводности, для которого задается выражение в зависимости от температуры материала и линейных координат Х[К] и Х[К + 1], ограничивающих элементарный слой эквивалентной пластины L(T, К)—коэффициент теплопроводности для эквивалентной пластины, для которого задается выражение в зависимости от тех же параметров, что и для коэффициента температуропроводности X[N - - 1] — массив линейных координат Xi пластины, i=l, 2, 3,. .., -h 1, который при ПХ = 0 является рабочим [c.234]

Коэффициент теплопроводности родия в магнитном поле [c.114]

Неотрицательный коэффициент пропорциональности X, Вт/(м-К), называемый коэффициентом теплопроводности, зависит от рода материала тела, его структуры и температуры и обычно определяется экспериментально [98]. [c.196]

Теплопроводность сплавов ухудшается при развитии внутренних напряжений третьего рода (в пределах кристаллической решетки), например в результате образования твердых растворов в сплавах с непрерывным рядом твердых растворов. При этом минимум теплопроводности имеет место примерно при равной концентрации компонентов. Теплопроводность металлов возрастает с увеличением их зерна [78]. Считают, что коэффициент теплопроводности аддитивен для многофазных сплавов. [c.230]

С помощью зависимостей (1) и (2) получен закон изменения условного коэффициента теплопроводности (рис. 1) для двух случаев когда внутреннее давление в цилиндре отсутствует и когда внутреннее давление равно 45 МПа. Коэффициент теплопроводности материального слоя Я,= 46,52 Вт/(м-К). На внутренней поверхности цилиндра заданы граничные условия первого рода (температура внутренней поверхности 300°С). На наружной поверхности цилиндра заданы граничные условия третьего рода [c.55]

Чем выше теплопроводность металла, тем быстрее тепло проходит внутрь заготовки, тем меньше времени требуется на выравнивание температуры по поперечному сечению изделия. Теплопроводность зависит от рода металла, химического состава сплава и температуры. Например, чем больше примесей содержит сталь, тем обычно меньше ее теплопроводность. С повышением температуры коэффициент теплопроводности легированных сталей повышается, а углеродистых — понижается. При температуре 700—800° С коэффициенты теплопроводности этих сталей выравниваются. [c.154]

При наличии разного рода примесей (сплавы) коэффициент теплопроводности металлов резко убывает. Например, увеличение содержания углерода в стали приводит к уменьшению коэффициента теплопроводности. Коэффициент теплопроводности легированных сталей за счет присадок еще более низок. При температуре 100° С коэффициент теплопро водности армко-железа (99,9% Ре) равен 60, что примерно в 5 раз превышает Я, высоколегированной аустенитной стали. При этом рост температуры приводит к увеличению коэффициента теплопроводности высоколегированных сталей. Наоборот, коэффициент теплопроводности углеродистых и низколегированных сталей уменьшается при увеличении температуры. [c.269]

Как уже было сказано в самом начале настоящей главы, во многих случаях из чисто наглядных соображений ясно, что температурное поле в окрестности обтекаемого нагретого тела обладает свойствами, характерными для пограничного слоя. Применяя такое выражение, мы имеем в виду следующее повышение температуры, вызываемое нагретым телом, распространяется в основном только на узкую зону в непосредственной близости от тела за пределами же этой зоны повышение температуры получается незначительным. Такое распределение температуры особенно резко выражено в тех случаях, когда коэффициент теплопроводности X мал, как это имеет место для жидкостей и газов. В этих случаях вблизи тела возникает резкий температурный градиент в направлении, перпендикулярном к стенке, и только в тонком, прилежащем к стенке слое теплопередача посредством теплопроводности по своей величине имеет одинаковый порядок с теплопередачей посредством конвекции. С другой стороны, можно предполагать, что при обтекании ненагретого тела повышение температуры вследствие трения получается при больших числах Рейнольдса более или менее значительным также только в тонком слое вблизи тела, так как только здесь трение вызывает заметное преобразование кинетической энергии в тепловую. Следовательно, и в этом случае можно ожидать, что в сочетании с динамическим пограничным слоем образуется температурный пограничный слой. Но тогда очевидно, что в уравнении энергии, дающем распределение температур, можно произвести такого же рода упрощения, какие были сделаны в уравнениях Навье — Стокса при выводе уравнений пограничного слоя ( 1 главы VII). [c.264]

Уравнение теплопроводности для полуограниченной среды с граничными условиями 4-го рода имеет простое решение, если предположить, что коэффициент теплопроводности газа изменяется по степенному закону, т. е. [c.39]

Пенобетон изготовляется из смеси портландцемента и пены. Для повышения прочности бетона и придания ему повышенной теплостойкости в состав вводят молотые минеральные наполнители или гидравлические добавки. Во всех случаях такого рода добавки влекут за собой уплотнение бетона, увеличение его объемного веса и повышение коэффициента теплопроводности. [c.145]

Как было сказано, коэффициент теплопроводности является физическим параметром вещества. В общем случае коэффициент теплопроводности зависит от температуры, давления и рода вещества. В большинстве случаев коэффициент теплопроводности для различных материалов определяется опытным путем. Известен ряд методов экспериментального определения коэффициента теплопроводности [Л. 189, 194, 259, 263]. Большинство из них основано на измерении теплового потока и градиента температур в заданном веществе. Коэффициент теплопроводности при этом определяется из соотношения [c.15]

В области больших абсолютных значений показателя переход от одного материала к другому может сказаться на величине коэффициента теплообмена аст- Важно, как от этого перехода меняется весь комплекс с м7м н(1— ), а не отдельные сомножители. Некоторые из сомножителей могут при замене материала изменяться обратно, и эти изменения взаимно компенсируются. Например, при переходе от стеклянных шариков к стальным Ym з величпвается с 0,16 2 500 = 400 до 0,11-7900 = 870, но зато при прочих равных условиях (в частности, при прежней скорости фильтрации газа) скорость частицы (г н) уменьшается более тяжелые стальные частицы перемешиваются менее интенсивно. В подобных случаях даже в отдалении от максимума коэффициент теплообмена может мало зависеть от рода материала. Предложенная модель механизма теплообмена и выведенная формула (10-9) показывают, что для сред с различными величинами коэффициента теплопроводности следует ожидать различной эффективности влияния псевдоожижения слоя на коэффициент теплообмена со стенкой. [c.330]

При граничном условии четвертото рода (идеальный контакт между телами) конфигурация соприкасающихся тел учитывается путем умножения их коэффициентов теплопроводности на критерий формы А — требование (420). [c.172]

Строгое аналитическое решение системы уравнений (3-2) — (3-4) не представляется возможным из-за ее сложности. В связи с этим предлагается упрощенная физическая модель исследуемого процесса, допускающая достаточно строгое математическое описание. Нагрев экранной изоляции оказывается возможным представить как нагрев сплошного тела с граничными условиями второго и третьего родов. При этом коэффициент теплопроводности эквивалентного тела принимается равным эффективному коэффициенту теплоироводности [c.86]

Увеличение объемного веса данного материала вызывает повышение его коэффициента теплопроводности это повышение зависит от рода материала и подлежит особому исследованию в каждом отдельном случае. Выполнить такое исследование легко с помощью акалориметра, причем нет необходимости знать удельную теплоемкость с материала. [c.245]

N, профиля Т х), подвергаемого преобразованию данной процедурой, причем результат помещается в тот же массив Х[0 N]—массив со-ответствуюш,их линейных координат х, возрастающих в направлении от границы с индексом О в сторону противоположной границы пластины ТО, TN — приращения температуры АТо и АТа/ соответствующих границ пластины при граничных условиях первого рода, температуры теплоносителей Тг о и Тг w при граничных условиях третьего рода и произвольные числа, например нули, при граничных условиях второго рода ALO, ALN — произвольные числа при граничных условиях первого рода, значения плотности тепловых потоков и для соответствующих сторон пластины при граничных условиях второго рода и коэффициенты теплоотдачи о и ал/ при граничных условиях третьего рода DTAY — шаг по времени, для которого производится преобразование профиля температуры пластины А, L — процедуры-функции, вычисляющие соответственно коэффициент температуропроводности и приведенный к эквивалентной пластине коэффициент теплопроводности как функции температуры материала и линейной координаты пластины и имеющие в качестве формальных параметров температуру материала и индекс I границы элементарного слоя, заключенного между координатами х[1] и 4 +1] SIGMA — процедура-функция, задающая численное значение весовому коэффициенту а к производной или его значение в зависимости от критерия Fov для малой ячейки сетки Axv Ат. Формальным параметром процедуры является критерий Fo для малой ячейки. [c.217]

Параллелепипед с равномерно распределенным источником тепла граничные условия первого рода. В анизотропном параллелепипеде, размеры которого 2/д-, 21у, 2/г, а коэффициенты теплопроводности п иаправлеииях осей к, у, 2 равны Ху, равномерно распределен источиик тепла с удель- [c.184]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...