Лекция №10. Теплообмен в условиях электрического нагрева

Теплообмен в условиях электрического нагрева

При прохождении электрического тока по проводнику цилиндрической формы диаметром d₀ и длиной l температуры рассчитываются по формулам (3.12) и (3.15), в которых выражается через электрические параметры: I— силу тока, А; U— напряжение, В; — электрическое сопротивление проводника, Ом:

, (3.29) где ; ; —удельное электрическое сопротивление материала проводника, Ом∙м.

Тема: ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ПРИ НЕСТАЦИОНАРНОМ РЕЖИМЕ

План лекции

4.1 Тела с одномерным температурным полем

Нестационарная теплопроводность характеризуется изменением температурного поля тела во времени и связана с изменением энтальпии тела при его нагреве или охлаждении. Безразмерная температура тела определяется с помощью числа Био , числа Фурье и безразмерной координаты, обозначаемой для пластины , а для цилиндра . Охлаждение (нагревание) тел происходит в среде с постоянной температурой ,при постоянном коэффициенте теплоотдачи α; λ и a — теплопроводность и температуропроводность материала тела, l — характерный размер тела (l =δ для пластины, l= для цилиндра), x и r— текущие координаты соответственно для пластины и цилиндра.

4.1 Тела с одномерным температурным полем

Пластина толщиной 2δ. Безразмерная температура пластины

, (4.1) где t — температура в пластине для момента времени τ в точке с координатой x; — температура пластины в начальный момент времени.

Если Fo≥0,3, то температура на поверхности пластины (Х=1)

; (4.2) температура на середине толщины пластины (Х=0)

; (4.3) температура внутри пластины на расстоянии xот ее средней плоскости

, (4.4) где P, N, , определяются по табл. 5 приложения для пластины в зависимости от числа Bi.

Температура и можно определить по графикам рис. П.1 и П.2 по известным числам Bi и Fo.

Цилиндр радиусом r₀. Безразмерная температура цилиндра

, (4.5) где t— искомая температура в цилиндре для радиуса и времени τ,

Если Fo≥0,3, то температура на поверхности цилиндра (R=1)

; (4.6)

температура на оси цилиндра (R=0)

; (4.7)

температура внутри цилиндра для радиуса

, (4.8)

где , , , определяются по табл. 6 приложения для цилиндра в зависимости от числа Bi; —функция Бесселя первого рода нулевого порядка (табл. 19 приложения).

Температуры и можно определить по графикам рис. П.З и П.4 Приложения по известньм числам Bi и Fo.

Дата добавления: 2014-11-08