Особенности нестационарной теплопроводности

Наконец, в ИТМО был сделан еще один шаг для развития пакетной теории авторы [Л. 22, 23], придя независимо от автора (Л. 274] к сходным выводам об особенностях нестационарной теплопроводности гетерогенных сред, показали, что исследователи, пользующиеся пакетной моделью и оценивающие эффективную нестационарную теплопроводность двухфазной системы (среда — твердые частицы) обычным образом по уравнению Фурье — Кирхгофа, как для условно непрерывной среды, совершают принципиальную ошибку, чувствительную в самом важном случае — при малых временах экспозиции пакетов, т. е. при создании условий высокоинтенсивного теплообмена. [c.68]

Покажем на примере одномерной задачи нестационарной теплопроводности особенности метода конечных разностей. [c.115]

Рассмотрим некоторые простейшие задачи нестационарной теплопроводности. На этих примерах рассмотрим физические особенности процессов, методы решения задач нестационарной теплопроводности, а также возможности практического использования полученных решений. [c.142]

В настоящей главе будет рассмотрено лишь несколько наиболее важных задач, относящихся к процессам, в которых тело стремится к тепловому равновесию. Цель такого рассмотрения заключается в том, чтобы показать общие физические особенности такого рода процессов, познакомиться с методом решения задачи нестационарной теплопроводности и получить математические соотношения для практических расчетов. Для более широкого ознакомления с решениями большого круга задач нестационарной теплопроводности как в случае стремления температуры тела к состоянию равновесия, так и ее периодического изменения следует обратиться к монографии А. В. Лыкова [Л. 111] и другой специальной литературе [Л. 67, 132, 204]. [c.75]

Метод комбинированных схем (гл. IX) наиболее универсален и наиболее полезен при решении задач нестационарной теплопроводности, в особенности если в перспективе имеется в виду создание моделей типа RNR-сетки, о которой речь идет в гл. X, и сопутствующих им устройств на базе микроэлектроники. [c.5]

Если при решении стационарной задачи метод комбинированных схем нашел лишь ограниченное применение, то при решении задач нестационарной теплопроводности он оказывается, на наш взгляд, наиболее перспективным, особенно в связи с развитием микроэлектроники. [c.136]

Что касается устройств, построенных на нелинейных элементах и операционных усилителях, то, поскольку нет принципиальных различий в их работе при решении задач стационарной и нестационарной теплопроводности, приведем лишь схему одного из устройств, указав на некоторые особенности его применения для решения обратных задач нестационарной теплопроводности. [c.175]

Основные особенности алгоритма решения двумерных задач нестационарной теплопроводности. Рассмотрим последовательность операций, выполняемых на одном временном шаге. Изменение температуры j-ro узла за расчетный шаг по времени Ат определяется выражением [c.27]

В рамках данной книги мы ограничимся рассмотрением лишь нескольких наиболее распространенных задач нестационарной теплопроводности с целью выявления общих физических особенностей такого рода процессов. Для более детального ознакомления с этой проблемой следует обратиться к специальной литературе по теории теплопроводности, среди которой наиболее подробной является монография А. В. Лыкова. [c.115]

Нестационарная теплопроводность тел отвечает не установившемуся во времени тепловому режиму, создаваемому тем или иным тепловым воздействием на тело. Особенно часто приходится встречаться с нестационарной теплопроводностью при нагревании или охлаждении тел, когда до начала соответствующего воздействия на тело во всей его массе была одинаковая температура. Ниже рассматриваются задачи нестационарной теплопроводности [c.198]

В настоящей главе будет рассмотрено лишь несколько наиболее важных задач нестационарной теплопроводности. Цель такого рассмотрения заключается в том, чтобы показать общие физические особенности такого рода процессов, познакомиться с методом решения задач нестационарной теплопроводности и получить математические соотношения для практических расчетов. Для более детального ознакомления с методами решения задач нестационарной теплопроводности следует обратиться к специальной литературе, например к монографии А. В. Лыкова [Л. 158]. [c.75]

Центральное место в курсе отведено отделу, относящемуся к вопросам конвективного переноса тепла. Первая особенность этого отдела заключается в приеме обоснования критериальных формул и, следовательно, соображений теории подобия. Необходимый круг идей подготавливается уже в первом отделе на материале задачи о нестационарной теплопроводности. Это избавляет от необходимости перегружать абстрактными рассуждениями и без того трудный комплекс вопросов о конвекции. Еще важнее, что принцип построения критериальных формул простым и естественным образом вытекает из математического обсуждения элементарной краевой задачи, формулируемой в виде соотношений между безразмерными величинами. [c.3]

В данном учебном пособии подробно рассматриваются решения задач нестационарной теплопроводности основных тел (полуограниченное тело, неограниченная пластина, сплошной цилиндр, шар, полый цилиндр) несколькими методами (разделение переменных, операционные, интегральные преобразования Фурье и Ханкеля). Таким образом, читатель, знакомясь С особенностями каждого из применяемых методов, может в своей самостоятельной работе дл.й решения поставленных задач выбрать наиболее простой метод, дающий наиболее эффективное решение, пригодное для инженерных расчетов. [c.3]

В связи с наличием в нестационарном уравнении теплопроводности двух дифференциальных операторов — по временной и пространственной переменным - различают два вида схем явные и неявные. Рассмотрим особенности этих схем на примере решения одномерной нестационарной задачи (3.1) —(3.3) на равномерных пространственной и временной сетках (см. рис. 3.1). [c.79]

Численные результаты. Для обоснования точности и вычислительной устойчивости приведенного выше подхода были рассмотрены задачи, для которых имеются решения в замкнутом виде, приведенные, например, в [11]. Так, влияние краевых условий и схемы дискретизации по пространству исследовалось на примере решения задачи (5.4), (5.2) о стационарном нагреве бесконечно длинного толстостенного цилиндра. Особенности использования МКЭ для решения нестационарных задач теплопроводности исследовались на примере о мгновенном нагреве поверхности длинного сплошного цилиндра до заданного значения температуры. [c.175]

Использование метода диффузии от системы линейных источников тепла для определения коэффициента /), при нестационарном протекании процесса имеет свои особенности. Это связано, прежде всего, с необходимостью рассматривать в общем случае задачу в сопряженной постановке, так как процессы теплопереноса в теплоносителе и в стенках труб взаимосвязаны, а условия на границе с теплоносителем неизвестны. При использовании модели течения гомогенизированной среды удается избежать необходимости определения полей температур в стенках труб и заранее задать граничные условия, используя понятие коэффициента теплоотдачи, зависящего от граничных условий. При этом тепловая инерция витых труб. учитывается введением в систему уравнений, описывающих нестационарный тепломассоперенос в пучке, уравнения теплопроводности для твердой фазы, а изменение температуры труб во времени и пространстве идентично изменению температуры твердой фазы гомогенизированной среды. Система уравнений (1.36). .. (1.40), приведенная в гл. 1, позволяет рассчитать поля температур теплоносителя и стенки труб (твердой фазы), зависящие от продольной и радиальной координат в различные моменты времени, т.е. решить двумерную нестационарную задачу. В гл. 5 будет рассмотрена система уравнений и метод ее расчета, которые позволяют решить задачу и при асимметричной неравномерности теплоподвода. Однако, как показали проведенные исследования стационарных трехмерной и осесимметричной задач, коэффициент В,, определенный для этих случаев течения, остается неизменным при прочих равных условиях. Поэтому при экспериментальном исследовании нестационарного тепломассопереноса в пучках витых труб целесообразно ограничиться рассмотрением только осесимметричной задачи. Такая задача решена впервые, поскольку все предыдущие исследования ограничивались использованием одномерного способа описания процессов нестационарного теплообмена в каналах, когда рассматривается течение с постоянной по сечению канала скоростью и температурой, которые изменяются только по длине канала. При этом температура стенки определяется из уравнения Ньютона для теплового потока по экспериментальным значениям коэффициента теплоотдачи [24, 26]. [c.57]

По сравнению с первым изданием книги в настоящем, втором издании, основательно расширены разделы, посвященные теплопроводности и конвекции. В первом из них подробнее рассматриваются нестационарные процессы и дополнительно — процессы, обусловливаемые наличием внутренних источников тепла. В разделе конвекции большее внимание уделено механизму процессов, теплоотдаче при свободном движении и, в особенности, явлениям, связанным с кипением. Включен новый параграф, касающийся массопереноса. [c.3]

В книге существенное место (первая часть) уделяется численным методам решения уравнения теплопроводности, в том числе и нелинейного, при переменных граничных условиях. Одновременно с методом численного интегрирования излагается решение некоторых несимметричных тепловых задач аналитическим методом. Наибольшей простотой при достаточно хорошей точности отличаются табличные методы, которые позволяют конструктору уже на этапе проектирования определить тепловой режим машины. Поэтому первая часть книги, посвященная методам расчета нестационарных тепловых процессов, заканчивается изложением основ табличного метода расчета. Особенностью таблиц является асимметричность теплового воздействия. [c.4]

Численные методы решения, изложенные во второй главе, позволяют сравнительно просто определить нестационарное температурное поле, удельный тепловой поток в геометрически сложных элементах конструкции без ограничивающих задачу упрощений. Однако такие недостатки, как невозможность общего анализа полученного решения, большая вычислительная работа, в ряде случаев затрудняют использование этих методов в инженерной практике, особенно при проектировании тепловых машин и двигателей. Аналитические методы в отличие от численных позволяют производить общий анализ полученного интеграла, получить удобные и простые для инженерных расчетов решения. Поэтому наряду с численными следует широко применять и аналитические методы решения. Среди аналитических методов решения уравнения теплопроводности наибольшее распространение получили метод разделения переменных и операционный метод. [c.110]

Дифференциальное уравнение теплопроводности отражает общие черты, свойственные процессам теплопроводности, и имеет бесчисленное множество решений. Особенности конкретного процесса устанавливаются условиями однозначности, которые состоят из геометрических, физических, временных (или начальных) и граничных условий. В первых двух содержатся сведения о форме и размерах тела, о значениях теплофизических характеристик материала тела и действующих в его объеме источниках тепла. Начальные и граничные условия обычно объединяют общим названием - краевые условия. Они указывают на особенности протекания процесса во времени и на поверхностях тела. Для нестационарных процессов теплопроводности временные условия задают начальное распределение температуры в теле. [c.198]

Можно сказать, что использованные в предыдущих главах методы служат непосредственным следствием и обобщением классической работы Фурье. Сравнительно недавно был разработан другой метод исследования дифференциальных уравнений прикладной математики, особенно хорошо приспособленный для решения задач теплопроводности. Этот метод в значительной степени основан на работе Хевисайда. Все полученные выше решения задач теплопроводности в случае нестационарного режима можно найти при помощи нового метода. Однако, поскольку преимущества этого метода практически возрастают вместе со сложностью задачи, по-видимому, лучше всего приложить его для иллюстрации к нескольким уже рассмотренным задачам, а затем использовать его в более сложных случаях, исследовать которые другими методами очень трудно. [c.292]

После начального знакомства с методом контрольного объема разработаем его для задачи одномерной стационарной теплопроводности. В этом параграфе приведем основные особенности метода, а дальнейшие усовершенствования будут описаны в 2.5. И, наконец, расширим метод для нестационарных задач в 2.6. [c.34]

Неочевидной представляется попытка применения основных идей конструирования степенных характеристических рядов для представления решений сильно нелинейных вырождающихся параболических уравнений, каким является уравнение Лейбензона [8]. Хотя для таких уравнений типичной является ситуация [9], когда фронт возмущения, порожденного каким-либо заданным краевым режимом, движется по области нулевого фона (нулевого давления для уравнения Лейбензона) с конечной скоростью, как и для гиперболического случая, тем не менее возможность применения степенных рядов для описания решения в возмущенной зоне является нетривиальной, т.к. параболические уравнения не являются уравнениями типа Коши-Ковалевской. Для линейного уравнения теплопроводности, например, ряды Тэйлора, как правило, расходятся. В отличие от гиперболических систем, для которых характерна независимость скорости движения поверхности слабого разрыва по заданному фону от вида краевого режима, для вырождающихся параболических уравнений скорость движения фронта возмущения целиком определяется заданным краевым режимом и может быть найдена только в процессе определения возмущенного решения. Тем не менее оказалось, что степенные ряды, особенно в специальном пространстве переменных (аналог временного годографа), позволяют эффективно строить поля давления в задаче о нестационарной фильтрации газа и находить закон движения фронта фильтрации в зависимости от краевого режима. [c.282]

В отдельных случаях стационарного и нестационарного нагрева могут иметь также значение теплопроводность, коэффициенты черноты и отражения, ползучесть, сопротивление асимметричному переменному нагружению, малоцикловая усталость, чувствительность к действию концентраторов и др. По этим параметрам материалы, как правило, неоднородны в одних случаях особенностью сплава является больший или меньший коэффициент теплового расширения в других — высокий предел упругости или большой запас пластичности. Для того чтобы должным образом оценить и выявить пути улучшения термостойкости, необ,ходимо применение методов, выявляющих те или иные особенности металлов. [c.142]

В другой рассматриваемой группе нестационарных методов теплопроводность среды определяют, изучая установившуюся пульсацию температуры малоинерционного металлического датчика (проволоки, фольги), помещенного в исследуемую среду и нагреваемого переменным током. Особенностью методики является возможность использования радиотехнических средств измерения. Одно из существенных преимуществ — простота измерительной ячейки. Расположение датчика в среде может быть в значительной мере произвольно, так как конвективное перемешивание среды в объеме практически не сказывается на показаниях датчика благодаря малой толщине слоя, эффективного в этих измерениях (температурная волна почти полностью поглощается на расстоянии порядка долей миллиметра). Другое достоинство методики — малая роль теплоотдачи излучением с датчика в условиях измерения теплопроводности газов ири высоких температурах (важно лишь изменение излучения при пульсации температуры). [c.35]

Рассмотрение теплопроводности целой группы веществ, относящихся к п-алканам, объясняется возможностью обобщения экспериментальных данных при использовании метода соответственных состояний. Как видно из табл. 40, наиболее подробно при атмосферном давлении изучены низшие члены ряда — по октан включительно. Особенно много данных получено для метана, причем эксперименты проведены в широком диапазоне температур от —180 до 700°С. При исследовании н-алканов применялись как стационарные методы (нагретой нити, коаксиальных цилиндров и концентричных сфер), так и нестационарный метод регулярного режима (вариант метода коаксиальных цилиндров). В большинстве работ теплопроводность определялась относительным методом, путем сравнения с теплопроводностью образцовых газов, в качестве которых были приняты воздух, аргон, азот, двуокись углерода и др. [c.96]

Особенности вулканизации как теплового процесса, протекающего для большинства резиновых изделий (вследствие их низкой теплопроводности) в нестационарных неизотермических условиях, специально рассмотрены в монографии [23]. [c.71]

Данная работа посвящена обоснованию двух нестационарных методов одновременного определения теплоемкости и коэффициента теплопроводности твердых тел в предположении произвольной зависимости их от температуры. Потребность в такого рода методах особенно очевидна при испытаниях неметаллических и полупроводниковых материалов, для которых изменение этих параметров в интервале рабочих температур может достигать двухсот и более процентов. [c.260]

Принимая во внимание автомодельность поля избыточной температуры плиты, отсчитываемой от температуры окружающей среды (рис. 24, 26, 27), можно определить коэффициент А, в выражении (275) по формулам (230) — (233) или, что то же самое, по формулам (233) и (240), (242), (243) с учетом только первых слагаемых (к = 1). Последнее следует из хорошей сходимости расчетного ряда. Вообще говоря, подобный подход к расчету нестационарного поля с источниками тепла может привести к значительным погрешностям, особенно при расчете температурного поля тел незначительной теплопроводности и высокой удельной теплоемкости с источниками тепла, сосредоточенными в малых относительно объема тела областях. Однако в нашем случае исходя из высокой теплопроводности материала плит и сравнительно равномерного распределения мощности нагревателей по 86 [c.86]

Более современный подход к разработке математической модели теплового режима изложен в [4]. Основной акцент сделан на анализ аналитических решений [39] и применение интегральных преобразований для решения уравнений стационарной и нестационарной теплопроводности. Авторами [4] разработаны методы решения одно- и многомерных задач, приведены программы, реализующие основные алгоррггмы, оценивается сходимость численных методов, включая и метод конечных элементов, изложенный в [28]. Анализ работы [49] позволяет сделать вывод, что на основе общего подхода для каждой сложной задачи, какой является задача теплового режима, необходимо, используя особенности объекта исследования, конструировать собственную методику, удовлетворяющую поставленным целям и требованиям разработки. [c.79]

Общей теоретической основой методов восстановления температурных полей и связанных с ними исследований тепловых процессов являются аналитические или машинные (численные) решения обратных задач нестационарной теплопроводности. В зависимости от конкретной направленности и строгости постановки, определяемых прикладными целями исследований, приемы и алгоритмы решения обратных задач широко варьируются. Методические погрешности восстанавливаемых тел1ператур и базирующихся на их основе других теплообменных и теплофизических характеристик преимущественно оцениваются, исходя из частных особенностей решаемой задачи. [c.411]

Все рассмотренные выше решения задач нестационарной теплопроводности Могут быть Получены и. иными метода-ми. Особенно эффективным методом оказывается так назьлваемый метод преобразова)Н ия Лапласа. Пользуясь этим методом, А. В. Лыков [48] П олучил решение многих задач нестационарной теплопроводности. [c.96]

Все рассмотренные решения задач нестационарной теплопроводности могут быть получены и иными методами. Особенно эффективным методом оказывается метод преобразования Лапласа, примеры применения которого к решению задач тенлопроводности можно найти в [35]. [c.220]

Взаимосвязь регистрируемого (вторичного) сигнала и контролируемого процесса устанавливается двумя основными методами методом спектрального анализа (методом интеграла Фурье) и методом решения дифференциальных уравнений, описывающих нестационарную теплопроводность в измерительной среде. Выбор метода определяется степенью обозримости контролируемых особенностей исследуемого процесса. [c.11]

Видно, что сила электрического тока I соответствует тепловому потоку Q, электрический потенциал Е соответствует температуре Т, удельная проводимость (электропроводность) 1/а соответствует теплопроводности X. Отсюда следует, что если распределение температур на поверхности соответствует поверхностному распределению электрического напряжения, то поля температур и напряжений в теле будут аналогичны (это позволяет использовать электротегшовую аналогию для решения различных задач теплопроводности, особенно нестационарной). Запишем законы Фурье и Ома для плотности потока теплоты ц и плотности тока 1, используя уравнение (6.10), [c.283]

Часто техническая необходимость применения вихревых труб для охлаждения связана с ограничениями по расходу сжатого воздуха, требующими минимизации диаметра вихревой трубы при сохранении ее термодинамических характеристик. Это приводит к противоречию, связанному с масштабным фактором. Его преодоление требует определенных усилий по совершенствованию процесса энергоразделения у маломасштабных вихревых труб. Методы интенсификации процесса энергоразделения в маломасштабных вихревых трубах за счет отсоса наиболее нагретых периферийных масс газа с периферии камеры энергоразделения [7, 8] и нестационарного выпуска горячего потока через дроссельное устройство позволили приблизить уровень их термодинамической эффективности (ф = 0,22) к 22%, в то время как адиабатная труба с диаметром d > 20 мм уже позволяла достигать 0,27, а неадиабатная коническая труба В.А. Сафонова давала ф = 0,3. Этот факт обусловил необходимость разработки новой конструкции вихревой трубы, особенность которой состояла в выполнении оребрения на внутренней поверхности камеры энергоразделения на части ее горячего конца [35]. Часть камеры энергоразделения, примыкающая к дросселю (рис. 6.9), была выполнена в виде тонкослойного пластинчатого теплообменника, набранного в виде пакета из штампованных теплопроводных пластин, чередующихся с герметизирующими прокладками, обеспечивающими необходимый шаг. [c.292]

Тепловые испытания многослойных сосудов показали, что перепад температуры по толщине стенки в многослойных сосудах больше, чем в однослойных, вследствие особенностей контактного теплообмена на поверхностях соприкосновения слоев [20]. В результате экспериментальных исследований была установлена нелинейная зависимость контактных температурных сопротивлений в многослойном пакете от контактного давления [21]. На основе полученных зависимостей разработаны методы расчета теплового поля и температурных напряжений в многослойном цилиндре [22, 23] и в зоне кольцевого шва [24]. Описано качественно новое явление — зависимость поля температур от напряженного состояния многослойной стенки и, в частности, перепада температуры по толщине стенки от внутреннего давления (рис. 3). С учетом контактной теплопроводности решена также задача нахождения нестационарного темнератур-ного поля при внутреннем и наружном обогреве [251. Теоретические расчеты проверялись экспериментами на малых моделях [26], в том числе тепловыми испытаниями в специальном защитном кожухе. В настоящее время институт располагает защитным сосудом объемом 8 м , рассчитанным на пневматическое разрушение в нем экспериментальных сосудов. [c.264]

На рис. 3-1 представлены графики зависимостп безразмерного эффективного коэффициента теплопроводности плоской экранной изоляции от номера воздушной прослойки при различных значениях критерия Ki - ЗависимостьЛ=/( ) особенно резко выражена при больших значениях теплового потока, в то время как в области малоинтенсивной теплопередачи, характеризуемой значением критерия Ki <0, 2, эффективный коэффициент теплопроводности с некоторым допущением можно считать величиной постоянной. Поэтому при некоторых конкретных числовых значениях определяющих параметров (Ki , Kifi, п) нестационарное температурное поле экранной изоляции может быть определено путем решения задачи о нагреве однослойного сплошного тела. [c.86]

При вы сокоинтен сивных нестационарных тепловых процессах, как уже отмечалось ранее, гиперболическое уравнение энергии более корректно описывает процесс передачи тепла, чем параболическое уравнение теплопроводности. Решение гиперболического нелинейного уравнения теплопереноса представляет определенные трудности, которые оказываются труднопреодолимыми, особенно в случае сложных и переменных краевых условий. Применение электрических моделей с сосредоточенными параметрами может оказаться полезным при решении этого уравнения. [c.313]

Во всех вышеупомянутых работах было показано, что при заданных заранее переменных условиях на поверхности тела (близких к реальным) использование закона Ньютона, а следовательно, и коэффициента теплообмена неприемлемо. Однако закон зависимости температуры стенки от координат и от времени не может быть задан apriori , а должен быть получен путем совместного решения уравнений распространения теплоты в жидкости и твердом теле вместе с уравнениями движения, причем на границе твердое тело — жидкость температуры и тепловые потоки равны, т. е. должна решаться так называемая сопряженная задача теплообмена [Л. 4-4, 4-5]. При такой постановке учитывается взаимное тепловое влияние тела и жидкости, которое при прежней постановке не учитывалось, в результате чего теплообмен оказывался не зависящим от свойств тела, его теплофизических характеристик, размеров, распределения источников в теле и т. д., что, очевидно, противоречит физическому смыслу. Особенно важно рассматривать задачи теплообмена как сопряженные для случая нестационарного теплообмена. Действительно, даже в предельном случае, когда коэффициент теплопроводности твердого тела очень большой (Xj->-oo), температуру поверхности нельзя считать постоянной, так как хотя она и не зависит от координат точек поверхности, но изменяется во времени. Однако в отличие от стационарного теплообмена даже н в этом предельном случае [c.258]

Численный метод, который мы использовали в этой книге, характеризуется одновременно и универсальностью и простотой. В рамках рассмотренного класса физических задач этот метод может быть применен к широкому спектру проблем. Задачи теплопроводности могут быть стационарными или нестационарными, с линейными или нелинейными граничными условиями теплопроводность может быть непостоянной и зависеть от температуры генерация тепла может быть произвольной, в частности зависящей от температуры. Описанный метод может использоваться для расчета полей скорости и температуры при полностью развитых течениях и для других приложений, таких как потенциальное течение, течение в пористых средах, электромагнитные поля, массовая диффузия при сложных химических реакциях и т.п. При рассмотрении задач о течениях в каналах при необходимости можно моделировать в расчетной области твердые ребра или перемычки и рассчитывать сопряженный теплопере-нос. Подобные интересные особенности могут быть реализованы и в приложениях другого типа. [c.280]

Перенос тепла теплопроводностью в каком-либо теле в зависимости от условий имеет различный характер. Если тепло распространяется так, что темшература в отдельных местах тела сохраняется неизменной во времени, то процесс переноса тепла носит стационарный характер. Если температура в этих местах тела меняется со временем, то такой не установившийся во времени процесс переноса тепла называется нестационарным. Тело, внезапно подвергаемое какому-либо достаточно длительному тепловому воздействию, постепенно теряет особенности своего начального теплового режима, и по прошествии некоторого времени нестационарный тепловой режим тела находится в полном подчинении примененного теплового воздействия. Такой нестационарный тепловой режим тела называют регулярным. В некоторых случаях тело подвергается периодическому тепловому воздействию, и тетература в отдельных местах тела периодически меняется во времени, совершая простые или сложные колебания. При этих условиях перенос тепла в теле носит волнообразный характер. [c.149]

И коэффициента теплообмена неприемлемо. Однако закон зависимости температуры стенки от координат и от времени не может быть задан а priori, а должен быть получен путем совместного решения уравнений распространения тепла в жидкости и твердом теле вместе с уравнениями движения, причем на границе твердое тело — жидкость температуры и тепловые потоки равны, т. е. должна решаться так называемая сопряженная задача теплообмена [Л. 4-4, 4-5]. При такой постановке учитывается взаимное тепловое влияние тела и жидкости, которое при прежней постановке не учитывалось, в результате чего теплообмен оказывался не зависящим от свойств тела, его теплофизических характеристик, размеров, распределения источников в теле и т. д., что, очевидно, противоречит физическому смыслу. Особенно важно рассматривать задачи теплообмена как сопряженные для случая нестационарного теплообмена. Действительно, даже в предельном случае, когда коэффициент теплопроводности твердого тела очень большой [c.294]

В практике работы машин и аппаратов довольно часто встречаются соединения, подвергающиеся нестационарному тепловому воздействию. Для исследования особенностей контакта при нестационарном тепловом режиме применялась установка по скоростному определению термического сопротивления в зоне контакта (см. рис. 4-11). Показания самопишущего потенциометра в различные промежутки времени (4 интервала) нагрева образцов из материалов Д1 — сталь 45 и сталь 45 — сталь 30 приводятся на рис. 5 18 и 5-19. Здесь же приводится обработка данных в относительных координатах йТ1(1г=1 ) — относительная координата) с целью определения величины Ь — изменения скорости роста температуры в контактной зоне и величины а — скорости подъема температуры на границах образцов. Для нестационарного режима расчет термического сопротивления к.нст ведется по выражению (4-5) и определяется изменение Яц- ст в зависимости от времени т агрева образцов (рис. 5-18,в и 5-19,б). Характер кривой Як.пст = т ) может быть объяснен, исходя из физической сущности теплообмена в зоне контакта. Действительно, как видно из рис. 5-19, в первом интервале нагрева (/) при Т1 = 80 мин средняя температура контактной зоны лежит в пределах 7 к = 311°К, теплопроводность воздуха Яс = 26,5-10 3 вт/(м град), эквивалентная теплопроводность контактирующих металлов Лм = 47,8 втЦм- град), модуль нормальной упругости = 20,05 1 О н/м , в то время как в четвертом интервале (IV) при Т4=138 мин, когда температура контакта 7 к = 333°К, соответственно Я,с = 28,6 10-3 втЦм-град), Ям = 48,3 втЦм-град) и Е = = 20,1 10 н1м . Таким образом, имеет место увеличе-132 [c.132]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...