Одномерная теплопроводность

Таблица 7.2.1. Сводка решений для режима одномерной теплопроводности (С разрешения авторов работы [43]. 1962, ASME.)

Рис. 7.3.1. Решение для режима одномерной теплопроводности и экспериментальные данные для переходного процесса при естественной конвекции около вертикального цилиндра в силиконовом масле. (С разрешения авторов работы [11]. 1967, ASME.)

Аналогичный анализ был выполнен в работе [27], где рассматривались различные законы нагрева, включая линейный рост температуры стенки и синусоидальное изменение плотности теплового потока на поверхности. В работах [37, 38] были рассмотрены те же условия с добавлением влияния отсоса на стенке. В работах [47, 48] проведен анализ нестационарного течения в условиях естественной и вынужденной конвекции около бесконечной вертикальной плоской поверхности при переменной интенсивности отсоса, колеблющейся температуре стенки и наличии массообмена. Работа [28] была посвящена исследованию влияния переменности теплофизических свойств жидкости на характеристики переходного процесса опять-таки в режиме одномерной теплопроводности. [c.440]

Эти уравнения были решены численно методом характеристик. Вновь установлено, что при малых временах преобладает процесс одномерной теплопроводности до тех пор, пока в рассматриваемой точке не начнет сказываться влияние передней кромки. Затем продолжается переходный процесс, включающий нестационарную конвекцию, пока в конце концов не будет достигнуто стационарное состояние. Было установлено, что в случае изотермической стенки продолжительность первой стадии (режима одномерной теплопроводности) Т1 и продолжительность всего переходного процесса до достижения стационарного состояния Т2 выражаются соотношениями [c.441]

Продолжительность одномерного переходного процесса в жидкости зависит от величины теплоемкости стенки с". Если она очень мала по сравнению с теплоемкостью жидкости, одномерный характер будет сохраняться в течение большей части всего переходного процесса. Для стенок, имеющих большую теплоемкость, режим одномерной теплопроводности сохраняется в течение сравнительно меньшей части общего периода переходного процесса, поскольку большая энергия аккумулируется в элементе стенки, что приводит к возрастанию длительности переходного процесса до достижения стационарного состояния. В таком случае влияние передней кромки скажется раньше, и последняя стадия переходного процесса может быть квазистационарной. [c.444]

В работе [14] представлены результаты расчета длительности одномерного режима изменения скорости и теплового потока в течение переходного процесса в каждой точке области расчета до момента начала влияния передней кромки. Считалось, что влияние передней кромки имеет форму волны, начинающейся на передней кромке и распространяющейся по течению. Предполагалось, что во всех точках, находящихся ниже по потоку от этой волны, осуществляется режим одномерной теплопроводности, а выше по потоку от нее — режим действительно нестационарной конвекции, при котором двумерные поля скорости и температуры зависят от х, у я т. [c.447]

Еще одним важным результатом исследования [14] является получение расчетным путем минимума коэффициента теплоотдачи в течение переходного процесса. Это достигалось сравнением значений Ыыл в конце режима одномерной теплопроводности с соответствующей величиной для стационарного [c.449]

Работа [1] посвящена анализу переходного процесса в течении около изотермической поверхности при внезапном изменении температуры. Рассматривались три стадии процесса начальный режим одномерной теплопроводности, начало отклонения от этого режима и асимптотическое решение, описывающее характер изменения параметров при приближении к стационарному состоянию. [c.463]

Если осуществляется нагрев цилиндра, расположенного в бесконечной покоящейся среде, то происходит переходный процесс, аналогичный наблюдаемому для плоского вертикального элемента. Сначала доминирует одномерная теплопроводность в жидкости. Затем до рассматриваемой точки распространяется влияние передней кромки. Далее может преобладать действительно нестационарная конвекция, пока не будет достигнуто стационарное состояние. В монографии Карслоу и Егера [3] приведено решение для режима нестационарной одномерной теплопроводности для цилиндра радиуса R с конечной теплоемкостью. [c.463]

Длительность режима одномерной теплопроводности для течения около вертикального цилиндра была рассчитана в работе [14] с помощью метода, аналогичного использованному для течения около плоской вертикальной поверхности (разд. 7.2). Рассматривались три случая внезапное ступенчатое возрастание температуры цилиндра, начало генерирования теплового потока с равномерной плотностью на поверхности цилиндра, имеющего пренебрежимо малую теплоемкость, и генерирование теплового потока с равномерной плотностью в цилиндре с конечной теплоемкостью, но с нулевым внутренним термическим сопротивлением. Решения найдены в интегральной форме конкретные результаты можно получить с помощью разложения в ряды или путем численного интегрирования. [c.464]

Интерферограммы, приведенные на рис. 7.3.2, были получены на начальной стадии переходного процесса в течении около нагретой горизонтальной проволоки [51]. В данном конкретном случае режим одномерной теплопроводности длится около 8 с, о чем свидетельствует симметрия изотерм на первых двух [c.465]

Для нагреваемой вертикальной поверхности, расположенной в воздухе с температурой 20 °С, при ступенчатом изменении подводимого теплового потока найти длительность режима одномерной теплопроводности и режима нестационарной конвекции. Высота поверхности 30 см, теплоемкость 102 Дж/(м -К) на сторону, а плотность подводимого теплового потока составляет 63 Вт/м на сторону. Потерями тепла на излучение стенки пренебречь. [c.469]

Определить длительность режима одномерной теплопроводности для проволоки из нержавеющей стали диаметром 1 мм, расположенной горизонтально в воде. Проволока рассеивает 10 Вт/м. Какова продолжительность режима теплопроводности в воздухе В силиконовом масле [c.470]

Полученные выражения аналогичны таковым для одномерной теплопроводности в твердых телах при установившемся состоянии. [c.368]

Для выявления зависимости (6) было проведено экспериментальное исследование методом установившейся одномерной теплопроводности. Эксперименты проводились при атмосферном давлении со слоем цилиндрического сечения диаметром 80,2 мм и высотой 90 мм при нисходящем тепловом потоке. В качестве зернистого материала использовались стальные, медные, алундовые и свинцовые шарики диаметрами 1,588 3,28 1,7 3 мм соответственно, а также кварцевый песок фракции 1,5-5-2 мм. В качестве заполняющей поры среды использовались воздух, вода, глицерин, касторовое [c.25]

Процесс представляет собой суперпозицию режима одномерной теплопроводности и установившегося течения в пограничном [c.461]

Проведение двух исследований методами теплопередачи (с помощью одномерной теплопроводности и радиального смешанного теплопроводно-1конвективного переноса тепла по напластованию и вкрест напластования) в пористой среде в региональном масштабе в течение длительного периода времени (от 5 месяцев до 3,5 лет) позволило решить ряд задач по изучению гидродинамической характеристики залежи (пьезопроводности, проницаемости и др.) [10]. [c.11]

На первых стадиях переходного процесса тепло передается от поверхности к окружающей ее жидкости с помощью механизма одномерной теплопроводности, аналогичного кондуктив-ному переносу в полубесконечную теплопроводную среду. В таком случае все производные в направлении течения равны нулю и можно легко получить решения уравнений (7.2.2) и (7.2.3) для этого малого промежутка времени. Хотя движение возникает, конвекция не оказывает влияния на этот одномерный перенос тепла. [c.436]

В экспериментах наблюдался начальный режим одномерной теплопроводности, аналогичный теплопроводности в полубеско-нечном твердом теле. В течение этого начального периода температура на большей части поверхности была равномерной. Первоначально толщина пограничного слоя начинала расти примерно с постоянной скоростью почти по всей поверхности. В соответствии с результатами предыдущих теоретических исследований толщина пограничного слоя достигала максимума в течение переходного процесса, а затем снижалась до местного стационарного значения. Отмечалось, что процесс одномерной теплопроводности в каждой точке заканчивался в момент, когда влияние передней кромки распространялось до рассматриваемой точки. Эти результаты качественно согласуются с данными теоретических расчетов [44]. [c.442]

В работе [2] проведен численный расчет нестационарной естественной конвекции около изотермической поверхности при наличии массообмена. Применялась явная конечно-разностная схема, аналогичная использованной в работах [17, 39], Ингем [20] указал, что в некоторых условиях эта конечно-разностная схема может приводить к неточным результатам в промежуточной части переходного процесса, по окончании режима одномерной теплопроводности и до достижения стационарного состояния, В работе [4] нестационарные эффекты исследовались методом возмущения силы тяжести и температуры стенки относительно стационарного решения, Нанда и Шарма [31] получили [c.461]

Рис, 7.3.3, Корреляционная зависимость временной границы режима одномерной теплопроводности (времени задержки конвекции) от числа Рэлея при выполнении критерия тепловой устойчивости течения. (С разрешения авторов работы [34]. 1978, ASME.) [c.467]

В работе [2] проведен численный расчет нестационарной естественной конвекции около изотермической поверхности при наличии массообмена. Применялась явная конечно-разностная схема, аналогичная использованной в работах [17, 39]. Ингем [20] указал, что в некоторых условиях эта конечно-разностная схема может приводить к неточным результатам в промежуточной части переходного процесса, по окончании режима одномерной теплопроводности и до достижения стационарного состояния. [c.461]