Содержание
- 2. Нестационарная теплопроводность Температуры: - окружающей среды (жидкости); - поверхности тела (стенки); - в центре тела.
- 3. Дифференциальное уравнение теплопроводности Нестационарная теплопроводность имеет место при нагревании и охлаждении заготовок, пуске и отключении теплоэнергетических
- 4. Охлаждение пластины
- 5. Начальные и граничные условия Рассматриваем охлаждение (нагревание) пластины при: Подставляем избыточную температуру пластины в дифференциальное уравнение
- 6. Решение Решение дифференциального уравнения (2) ищем в виде произведения двух функций, из которых одна является только
- 7. Решение Так как левая часть уравнения (6) является только функцией , а правая – только х,
- 8. Решение Решим (7)
- 9. Решение Решим (8)
- 10. Решение Общее решение: (9)
- 11. Решение Решение (9) подчиним граничному условию (3): (10)
- 12. Решение Подчиним решение (10) граничному условию (4): (11)
- 13. Решение Обозначим тогда Уравнение (11) примет вид: (12) где
- 14. Графическое решение уравнения охлаждения (нагревания) пластины
- 15. Результаты графического решения При то есть функция совпадает с осью абсцисс, то есть: При то есть
- 16. Значения для пластины
- 17. Решение Таким образом, решение уравнения (10) можно представить как множество решений соответствующее каждому значению ………………………………………………………………..
- 18. Решение Решение уравнения можно представить как сумму частных решений: (13) где - число Фурье; - безразмерная
- 19. Решение Коэффициент найдём из начального условия (3): (14) (13) и (14) есть искомое решение задачи.
- 20. Температура При можно ограничится одним членом ряда, тогда
- 21. Решение Пусть тогда
- 22. Решение .
- 23. Температура где
- 24. Температура В размерном виде:
- 25. Температура Температура в центре пластины: Температура на поверхности пластины:
- 26. Температура Средняя температура по толщине пластины:
- 27. Тепловой поток Тепловой поток определяется по закону Фурье:
- 28. Количество теплоты Количество теплоты, отданное пластиной в процессе охлаждения, определяется по формуле: Полное количество теплоты, отданное
- 29. График логарифмический
- 30. . . . . Внутренняя задача ● Частный случай (А): (практически Bi >100): Bi – число
- 31. . . . . А) Внутренняя задача В) Внешняя задача А) В)
- 32. . . . . Внешняя задача ● Частный случай (В): (практически Bi теплопроводность (λ) значительная. Из-за
- 33. . . . . Внешняя задача ● Частный случай (В): (практически Bi теплопроводность (λ) значительная. Из-за
- 34. . . . . Температурное поле в пластине
- 35. Охлаждение бесконечного цилиндра Пусть внутри источник теплоты отсутствует: Пусть Тогда дифференциальное уравнение температурного поля примет вид:
- 36. Охлаждение бесконечного цилиндра Начальные условия: (2) Граничные условия (3) (4)
- 37. Охлаждение бесконечного цилиндра Избыточная температура: Тогда (1)-(4) примет вид: (5) (6) (7) (8)
- 38. Охлаждение бесконечного цилиндра Решение ищем методом Фурье разделенных переменных: Тогда уравнение (5) примет вид (9)
- 39. Охлаждение бесконечного цилиндра Из (9) получим 2 уравнения: (10) (11)
- 40. Охлаждение бесконечного цилиндра решение уравнения (10): решение уравнения (11):
- 41. Охлаждение бесконечного цилиндра - функция Бесселя 1-го рода 0-порядка; - функция Бесселя 2-го рода 0-порядка; При
- 42. Охлаждение бесконечного цилиндра Тогда решение принимает вид: (12)
- 43. Температура Подчинив решение (12) граничным условиям (8) получим характеристическое уравнение для нахождения : Решение уравнения можно
- 44. Температура Для нахождения используем начальные условия (6) (14) (13) и (14) есть искомое решение задачи.
- 45. Температура При начальном равномерном распределении температуры:
- 46. ОХЛАЖДЕНИЕ ШАРА Пусть внутренние источники теплоты отсутствуют, то есть Пусть температура изменяется только в радиальном направлении,
- 47. ОХЛАЖДЕНИЕ ШАРА Начальные условия: Граничные условия:
- 48. ОХЛАЖДЕНИЕ ШАРА Избыточная температура:
- 49. Температура Решение уравнения имеет вид: где - коэффициент, зависящий от начальных условий. Характеристическое уравнение:
- 50. Температура Или:
- 52. Скачать презентацию