* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
138
ТЕПЛОПЕРЕДАЧА
где t — температура в точке параллеле пипеда, имеющей координаты X у и z в момент времени т. Функции F определяются по соответ ствующим формулам и графикам для охлаждения (нагревания) неограниченной пластины. Для стержня прямоугольного сечения -со сторонами 2S и IS в правой части уравнения выпадает последний сомно житель, а для стержня квадратного се чения со стороной 2 5 это уравнение принимает вид
t X y
*~*
ж
_ ~
Р
fx \ S '
ах_ S»'
aS_\ X /
v
'о-'ж
л
конвективный теплообмен при вынужден ном движении жидкости или газа (выну жденная конвекция) и свободном дви жении (естественная конвекция). Выну жденным называют движение жидкости (газа), обусловленное внешними силами; свободным — движение, обусловленное неравномерным распределением плот ности жидкости (газа) в поле силы тя жести в связи с протеканием процесса теплообмена (температурное поле, изме нение агрегатного состояния). На поверхности твердого тела жид кость неподвижна. Поэтому через гра ницу раздела жидкость — стенка тепло передается только теплопроводностью жидкости. Плотность теплового потока от жидко сти к поверхности тела или в противо положном направлении KKaAlM -Hac
2 1
Цилиндр (в том числе и диск) ра диусом R и длиной 2 5 , температура ко торого в начальный момент времени всюду одинакова и равна / , охлаждается и л и нагревается в среде постоянной тем пературы Ь . Безразмерная температура цилиндра в точке с координатами х и г в момент .времени т вычисляется по формуле
0 ж
где X — коэффициент туры в жидкости (стенки). на
теплопроводности темпера тела поверхности
жидкости; I -g^-J — градиент
Поток тепла через поверхность
*
\ R
9
R*
9
X / F F
X
\ S
9
52 '
А )*
Функция Ф определяется по соответ-ствующим формулам и графикам для охлаждения (нагревания) бесконечного цилиндра, а функция F — по формулам н графикам для неограниченной пла стины. Расчет процессов теплопроводности в других случаях рассмотрен в [ 2 1 ] , [ 1 4 ] , [36]. Для тел сложной конфигурации пли анизотропных, когда аналитический расчет затруднителен, пользуются чис ленными методами расчета (см., напри мер, [ 6 ] ) , или же производят вычисления -с помощью гидро- или электроинтегра торов. КОНВЕКТИВНЫЙ Основные ТЕПЛООБМЕН положения
где F — поверхность, через которую происходит теплообмен (поверхность теплообмена). Средний по поверхности теплообмена коэффициент теплоотдачи конвекцией „Я.. = тт ккал/м -час-град,
2
где q = •p- — средняя
по
поверхности
обтекаемого тела или канала плотность теплового потока или средняя тепловая нагрузка в ккал/м * час; At — темпера турный напор, т. е. разность температур между поверхностью теплообмена и омывающей ее жидкостью. Различают: а) начальный температурный напор
2
=
tc-t
Различают конвективный теплообмен в однофазной среде и прн изменении -агрегатного состояния жидкости (или пара). П о другому признаку различают
б ) средний арифметический турный напор
темпера