МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ДНІПРОДЗЕРЖИНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

О.Д. Горбунов

Конспект лекцій

з дисципліни “ ТЕМПЕРАТУРИ ТА НАПРУЖЕННЯ В ТЕПЛОТЕХНІЧНОМУ ОБЛАДНАННІ”

для студентів спеціальності 6.050601 -«Теплоенергетика»

денної та заочної форм навчання

Затверджено

редакційно – видавничою секцією

науково-методичної ради ДДТУ

„ ” 2012 р., протокол №__

Дніпродзержинськ

2013

Конспект лeкцiй з дисципліни «Температури та напруження в теплотехнічному обладнанні» для cтyдeнтiв cпeцiaльнocтi 6.050601 -«Теплоенергетика» денної та заочної форм навчання / Укл. Горбунов О. Д. – Дніпродзержинськ : ДДТУ, 2012.- 123 с.

Укладачі : О.Д. Горбунов, докт. техн. наук, професор ,

Рецензент: О.Л. Глущенко, канд. техн. наук, доцент

Відповідальний за випуск: М.І. Яловий, докт. техн. наук, професор

Затверджено на засіданні кафедри ПТ

/протокол №_2_від 19.01.2012р./

Розглядаються мета предмету, основні положення теорії теплопередачі та пружності, головні механізми переносу теплоти (теплопровідність, конвекція, випромінювання). Більш детально розглянута теорія теплопровідності: температурне поле, градієнт температур, закон Фур’є, диференційне рівняння та його аналіз, граничні умови.

Наведені формули для розрахунку температур та термічних напружень в умовах стаціонарної та нестаціонарної теплопровідності при нагріванні або охолодженні тіл простої геометричної форми у виді платини, довгого циліндра або кулі.

Дається об’єднане рішення (аналітичне та графічне) для тіл класичної форми. Наведені рівняння та номограма для розрахунку найбільших термічних напружень в залежності від числа Біо.

Содержание

стр.

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………..............

1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ И ТЕРМОУПРУГОСТИ. СТАЦИОНАРНАЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ………………………….……

1.1 Температурное поле ………………………………………………………

1.2 Градиент температур……………………………………………………….

1.3 Основной закон теплопроводности ……………………………………….

1.4 Дифференциальное уравнение теплопроводности………………………..

1.4.1 Анализ дифференциального уравнения………………………………….

1.4.2. Краевые условия………………………………………………………….

1.5. Стационарная теплопроводность …………………………………………

1.5.1. Теплопроводность плоской многослойной стенки

1.5.2 Теплопроводность плоской многослойной стенки

1.5.3 Теплопередача через плоскую однослойную стенку

1.5.4 Теплопередача через плоскую многослойную стенку

1.5.5 Теплопроводность цилидрической стенки

1.5.6 Теплопроводность многослойной цилиндрической стенки

1.5.7 Теплопередача через цилиндрическую однослойную стенку

1.5.8 Теплопередача через многослойную цилиндрическую стенку

1.5.9 Критический диаметр тепловой изоляции

1.5.10 Теплопередача через шаровую стенку

1.5.11 Теплопередача через стенки неправильной формы

2. НЕСТАЦИОНАРНАЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ. РАСЧЕТ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ ……………………………………………….…

2.1 Физическая постановка задачи…………………………………..................

2.2 Математическая постановка задачи……………………………..................

3. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ

3.1 Влияние времени ……………………………………………………............

3.1.1 Регулярный режим ………………………………………………………..

3.1.2 Иррегулярный режим …………………………………………………….

3.2 Влияние числа Био ………………………………………………….............

3.2.1 Нагрев термически тонких тел .……………………………...……...........

3.2.2 Нагрев термически массивных тел……………………………………….

4. РАСЧЕТ ТЕРМИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ КОНВЕКТИВНОМ НАГРЕВЕ ТЕЛ……………………………………………

4.1. Аналитический расчет термических напряжений при конвективном нагреве плоских тел ……………………………….……………………………

4.1.1 Расчет при малых числах Био ……………………………………………

4.1.2. Расчет при больших числах Био ………………………….……………..

4.2 Аналитический расчет термических напряжений при конвективном нагреве цилиндрических тел …………………………………………………...

4.2.1 Расчет при малых числах Био

4.2.2 Расчет при больших числах Био

4.3. Аналитический расчет термических напряжений при конвективном нагреве шаровых тел ………………….………………………………………

4.3.1 Расчет при малых числах Био

4.3.2 Расчет при больших числах Био

4.4 Объединенное решение……………………………………………………..

4.5. Нагрев тел конечных размеров………………………………………...…..

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК…………………………………………………………...