ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы определения характеристик конвективного и лучистого теплообмена из "Тепловые основы вулканизации резиновых изделий" Методы определения коэффициентов теплоотдачи можно разделить на стационарные и нестационарные. В стационарных методах должны быть достигнуты такие условия, при которых ни температуры, ни тепловые потоки не меняются во времени. В этом случае а определяется из закона Ньютона — Рихмана (3.2). Для определения а необходимо измерить /ст w. ty и найти плотность теплового потока. Последняя может быть определена на основе других физических процессов. Например, при использовании электрического нагревателя постоянной мощности тепловой поток рассчитывается по формуле (2.20). [c.152] Этот способ называется методом постоянного теплового потока 2°. [c.152] Осреднение по формулам (3.43а) и (3.436) может дать разные результаты. [c.153] Как указывается в работах З предпочтительнее пользоваться формулой (3.43а), поскольку, применяя (3.43), трудно получить правильное значение средней плотности теплового потока необходимо вводить в расчет специально подобранный средний температурный напор. [c.153] Аналогично рассчитывается тепловой поток для кипящей жидкости в качестве теплоносителя. [c.153] Описанные способы называются методами конденсации и кипения. [c.153] Местная и средняя теплоотдача обычно различны для условий постоянного и переменного тепловых потоков, поэтому меняющийся по сечению (хотя и стационарный по времени) тепловой поток, вызывая деформацию температурного поля, приводит к иным значениям а, чем однородный тепловой поток. [c.154] При выборе способа обогрева и измерения разностей температур, расходов теплоносителей и т. п. величин, используемых при нахождении тепловых потоков, следует учитывать в каждом конкретном случае надежность измерений и возможность реализации принимаемых в расчете условий. Так, применяя метод толстостенной трубы, нужно удостовериться в том, что возможное изменение % с температурой внесет незначительные погрешности в расчет Q. Измеряя расход теплоносителя по методу энтальпии или количество конденсата по методу конденсации, необходимо исключить утечки жидкости либо неполное стекание измеряемого конденсата и т. п. [c.154] Методы нестационарного теплообмена более сложны, чем методы стационарного теплообмена, уже потому, что обычно приходится изыскивать способы определения часто меняющихся по времени тепловых потоков. Исключение составляют методы регулярного режима. [c.154] Поскольку а — функция режима, при нахождении коэффициента теплоотдачи нельзя ограничиться выбором какого-либо одного режима предпочтительнее находить зависимость от режима или по крайней мере проводить измерения в интересующих нас условиях теплообмена. [c.154] Используя калориметр с известными характеристиками, можно измерить лишь темп нагрева т как тангенс угла наклона зависимости 1п0 от т и вычислить а по формуле (3.44). [c.154] При создании условий нестационарного теплообмена были применены следующие способы 1) ступенчатое изменение теплового потока или температуры на поверхности 2) ступенчатое изменение тепловыделения в теле путем варьирования подводимой электрической нагрузки 3) нагрев и охлаждение тела в потоке жидкости 80-82- 4) изменение температуры потока жидкости 5) изменение гидродинамических параметров (скорости расхода жидкости ) 6) периодическое изменение параметров (пульсирующие потоки). [c.155] Для нахождения а при нестационарном теплообмене разрабо-тан 0. 2 85-87 ряд специальных методов. [c.155] По известным д и температурам легко найти а. [c.156] Метод поверхностных точек ( двух точек ) свободен от ограничений относительно значений критериев. Трудности применения метода связаны с измерением температуры поверхности ст, на которой происходит теплообмен. [c.156] Метод последовательных интерваловприменим при больших значениях В . Монотонное изменение по времени теплового потока на поверхности заменяется ступенчатым в последовательные малые промежутки времени. Найденное в конце предыдущего промежутка времени распределение температур будет служить начальным для следующего отрезка времени. [c.157] Метод может быть распространен и на случай переменных теплофизических характеристик объекта, поскольку, используя тот же прием ступенчатой аппроксимации, можно в последующий промежуток времени задавать их значения, отвечающие температуре, найденной в предыдущий промежуток времени. [c.157] Значения (х,г) при Ро 0,5 выражаются конечным числом первых членов бесконечного ряда (известное решение при постоянных для данного интервала времени граничных условиях). [c.157] Описанный метод связан с неизбежными ошибками при определении теплового потока в начальный период времени, когда поток максимален осложнение возникает также и из-за того, что интервал времени, соответствующий первой ступеньке, не может быть принят меньше, чем по условию Ро 0,5. Уменьшения погрешностей добиваются сокращением расстояния от точки, где расположен спай термопары, до поверхности. Из (3.51) находится также температура поверхности образца. [c.157] В работе изучены изменения а в нестационарный период нагрева полых шаров и показано совпадение результатов определения тремя методами по (3.46), (3.47) и (3.51). [c.157] Вернуться к основной статье