Оцените презентацию от 1 до 5 баллов!
Тип файла:
ppt / pptx (powerpoint)
Всего слайдов:
10 слайдов
Для класса:
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11
Размер файла:
115.00 kB
Просмотров:
41
Скачиваний:
0
Автор:
неизвестен
Слайды и текст к этой презентации:
№1 слайд
Содержание слайда: Лекция 12.
Цель.
Поставить и решить задачу о радиальном распределении температуры в облучательном устройстве при отсутствии утечек тепла в торцы. Обратить внимание на то, что для этого случая можно получить аналитическое решение, пригодное для оценочных расчетов радиального поля температуры по элементам облучательного устройства, тепловой изоляции или определения местоположения и мощности нагревателя для создания нужного температурного режима на облучаемом образце.
План.
1. Постановка задачи о радиальном распределении температуры в облучательном устройстве при отсутствии утечек тепла в торцы.
2. Постановка и решение вспомогательной задачи (А).
№2 слайд
Содержание слайда: Радиальное распределение температуры в облучательном устройстве
при отсутствии утечек тепла в торцы.
Рассмотренная в предыдущем разделе задача реализуется с помощью ЭВМ, дает пространственное распределение поля температуры для осе симметричной геометрии облучательного устройства, однако, неоправданно сложна, если необходимо оценить тепловую изоляцию или мощность и местоположение нагревателя для создания нужного температурного режима на облучаемом образце.
Рассмотрим задачу о радиальном распределении температуры в облучательном устройстве при отсутствии утечек тепла в торцы.
№3 слайд
Содержание слайда: Радиальное распределение температуры в облучательном устройстве
при отсутствии утечек тепла в торцы.
Геометрические условия задают образец цилиндрической формы радиусом R1,окруженный концентричными экранами с радиусами R k , R k+1 . Последний экран R n является обечайкой установки или стенкой канала.
Экраны и образец по длине настолько велики, что влиянием теплоотвода в торцы можно пренебречь.
№4 слайд
Содержание слайда: Постановка задачи, физические условия (1).
Физические условия рассматривают образец, экраны и обечайку установки с теплопроводностью λ = const при расчете поля температуры внутри элемента, но λ =f (Т) при рассмотрении задачи в целом. В образце, экранах и обечайке (стенке канала) действуют внутренние источники тепла q V,k,k +1 (Bт/см3). Любой из экранов может быть нагревателем, и тогда его источники тепла можно выразить:
q V k,k+1= q V k,k+1,р + q V k,k+1, э
q V k,k+1,р - внутренние источники тепла при действии радиации;
q V k,k+1,э = j2 R - внутренние источники тепла при действии электрического тока, где j -плотность электрического тока (А/см3 ), ρ - удельное электросопротивление (Ом. cм).
№5 слайд
Содержание слайда: Постановка задачи, физические условия (2).
Пространство между экранами может быть:
- заполнено газом с коэффициентом теплопроводности λк-1,к , который постоянен при рассмотрении теплопередачи между экранами и зависит от температуры при рассмотрении общей задачи.
вакуумировано,
источники тепла между экранами отсутствуют q V k-1,k= 0.
Заданы:
- интегральные степени черноты экранов.
- температура окружающей среда Tс и α.
Процесс передачи тепла осуществляется:
- между экранами: излучением, теплопроводностью и конвекцией;
- в экранах - теплопроводностью;
- с внешней поверхности обечайки с коэффициентом теплоотдачи α.
№6 слайд
Содержание слайда: Постановка задачи, временные и граничные условия.
Временные условия задают установившийся режим:
dT/dτ =0
Граничные условия:
I) краевые:
а) теплоотдача с внешней поверхности:
Qn = 2πα Rn(Тn - Тc) (6)
где
Qn - погонный тепловой поток с внешней поверхности обечайки (стенки канала);
Тn - температура обечайки;
Тс - температура внешней среды;
б) поле температуры симметрично относительно образца:
dT/dr | r=0 =0 (7)
№7 слайд
№8 слайд
Содержание слайда: Поле температуры в экране ( Задача А )
На поверхность цилиндрической стенки действует погонный поток тепла, стенка имеет постоянный коэффициент теплопроводности λк, к+1 ,
в ней действуют внутренние источники тепла
qv,k,k+1
и
задана температура поверхности Tк+1.
Требуется определить поток тепла
Qк+1 ,
температуру и разность температур
(Tк -Tк+1)
№9 слайд
Содержание слайда: Постановка и решение задачи А.
Задача стационарная, граничные условия:
Qk = - 2π λk,k+1 Rk (dT/dr | r= Rk ) (11) ,
T| r=Rk+1 = Тk+1 (12)
Поле температуры описывается уравнением:
d2T/dr2 + (1/r) ( dT/dr) + qv,k,k+1/ λк, к+1 = 0 (13)
Решение уравнения имеет вид:
T= - (r2 /4) qv,k,k+1/ λк, к+1 +C1ln r +C2 (14)
№10 слайд
Содержание слайда: Решение задачи А.
Используем граничные условия для определения постоянных.
Решение можно представить в следующем виде:
Т = Тk+1 + qv,k,k+1/2 λк, к+1[(R2k+1 – r2)/2 – R2kln(Rk+1/r) ] +
(Qk/2 πλк, к+1) ln(Rk+1/r) (15)
Тk - Тk+1 = (qv,k,k+1/2 λк, к+1)[(R2k+1 – R2k)/2 – R2kln(Rk+1/ Rk) ] +
(Qk/2 πλк, к+1) ln(Rk+1/ Rk) (16)
Qk+1 = - 2π λk,k+1 Rk+1 dT/dr | r= Rk+1= πqv,k,k+1(R2k+1 – R2k) + Qk (17)
Тk - Тk+1 = Av,k,k+1+ Ak,k+1 (18)