Рассмотрим пластину толщиной 20. Если толщина пластины мала по сравнению с длиной и шириной, то ее можно считать неограниченным.
В начальный момент (T = 0) температура в пластине распределена равномерно и равна t = t0 = const.
Изменение температуры происходит только в одном направлении X, то есть в пространстве задача является одномерной и дифференциальное уравнение (2.89) принимает вид охлаждения пластины происходит в среде с постоянной температурой tcep = const. На обеих поверхностях отвод тепла осуществляется при одинаковом коэффициенте теплоотдачи «= const во всем промежутке времени. Отсчет температуры пластины для любого времени будем вести от температуры окружающей среды, то есть избыточная температура.
Внутри стенки линии изменения температур располагаются симметрично. Характер этих кривых показывает, что наиболее интенсивно процесс изменения температуры стенки протекает в начальный период охлаждения, в течение которого стенка теряет наибольшее количество тепла через большой температурный напор. Изменение температуры внутри стенки отстает от изменения температуры на ее поверхности, причем это отставание тем значительнее, чем больше критерий Био Ви, коэффициент теплоотдачи а и чем толще стенка.
Приведенные данные можно применять как для охлаждения так и нагрева, а также для двустороннего и одностороннего процессов. В последнем случае ô будет означать полную толщину стенки.
Задача определения времени, необходимого для прогрева тела до заданной температуры, также просто решается графическим методом. Для этого сначала нужно рассчитать значение критерия Био Ви по известной температуре на поверхности или внутри тела, найти отношение $ п / $ в или $ ц / $ в и с помощью соответствующего графика (см. рис. К.и, К.2 приложении К ) определить числовое значение критерия Фурье Fo, а по нему - и необходимо время т.
Загрузка...