Эффективная теплопроводность некоторых промышленных загрузок
Наименование загрузок |
Материал |
Плотность, кг/м3 |
Эффективная теплопроводность
температуре печи, оС |
|||
200 |
400 |
600 |
800 |
|||
Кольца
|
Сталь ШХ15 |
1480 |
1,8 |
6,0 |
13,0 |
20,0 |
Кольца
|
Сталь ШХ15 |
2180 |
2,8 |
5,1 |
8,2 |
12,0 |
Угольник 12мм |
Чугун |
1790 |
1,2 |
4,2 |
8,6 |
13,0 |
Муфты 12мм |
Чугун |
2480 |
2,8 |
4,6 |
7,8 |
11,0 |
Муфты 25 мм |
чугун |
1720 |
2,2 |
6,0 |
12,0 |
17,0 |
Болты М 10,20 |
Ст.3 |
3740 |
3,0 |
6,0 |
8,8 |
12,3 |
Болты М 10,50 |
Ст.3 |
2500 |
1,0 |
2,5 |
7,9 |
18,0 |
Болты М 10,40 |
Ст.3 |
3430 |
2,5 |
3,6 |
7,9 |
14,0
|
Гайки М10 |
Ст.3 |
3430 |
2,9 |
4,5 |
7,2 |
10,5 |
Гайки М16 |
Ст.3 |
3430 |
3,2 |
6,0 |
10,0 |
15,0 |
Шарики |
Сталь ШХ15 |
4400 |
6,98 |
- |
- |
10,5 |
Ролики |
Сталь ШХ15 |
4350 |
8,14 |
- |
- |
11,0 |
Проволока в бунтах |
- |
- |
2,3 |
- |
- |
3,5 |
Тонкие листы в стопе |
- |
- |
0,47 |
- |
- |
0,58 |
при
5.4.1. Расчет времени нагрева теплотехнических «тонких» тел
Расчет
времени нагрева теплотехнических
«тонких» тел при их конвективном нагреве
от
до
,
(39)
где – суммарный коэффициент теплоотдачи конвекцией и
излучением, Вт/(м2 · К);
–
температура
среды (печи),
;
– температура поверхности металла начальная, ;
– температура поверхности металла конечная, ;
–
площадь
поверхности тела, м2;
–
время нагрева, с;
–
масса
тела, кг;
–
удельная
теплоёмкость материала тела, Дж/(кг·К).
На
практике, как правило, затруднительно
определить массу нагреваемого изделия
и тем более – площадь поверхности
теплового взаимодействия нагреваемого
тела со средой. В этой связи отношение
можно
выразить следующим образом
,
(40)
где плотность материала тела, кг/м3;
–
коэффициент
формы.
Коэффициент формы для бесконечной пластины равен 1, для бесконечного цилиндра – 2, для шара – 3.
Уравнение (39) с использованием выражения (40) в форме, наиболее пригодной для практического применения будет выглядеть следующим образом
(41)
Если тепло из окружающей среды передаётся к поверхности тонкого тела только излучением, то время нагрева определяется из формул (42, 43)
(42)
где
–
приведённый коэффициент излучения,
Вт/(м2·К4);
–
температура
среды (печи), К ;
–
температура
поверхности металла конечная, K.
(43)
Функции
и
находят по таблице 9.
Таблица 9
Значение
функции
y |
(y) |
y |
(y) |
y |
(y) |
y |
(y) |
y |
(y) |
0,20 |
0,2000 |
0,42 |
0,4226 |
0,64 |
0,6639 |
0,84 |
0,9599 |
0,97 |
1,4131 |
0,22 |
0,2201 |
0,44 |
0,4434 |
0,66 |
0,6882 |
0,86 |
1,0020 |
0,98 |
1,537 |
0,24 |
0,2402 |
0,46 |
0,4642 |
0,68 |
0,7132 |
0,88 |
1,0389 |
0,985 |
1,612 |
0,26 |
0,2602 |
0,48 |
0,4854 |
0,70 |
0,7389 |
0,90 |
1,1024 |
0,990 |
1,713 |
0,28 |
0,2803 |
0,50 |
0,5066 |
0,72 |
0,7655 |
0,91 |
1,1332 |
0,992 |
1,770 |
0,30 |
0,3005 |
0,52 |
0,5277 |
0,74 |
0,7936 |
0,92 |
1,1659 |
0,994 |
1,842 |
0,32 |
0,3207 |
0,54 |
0,5497 |
0,76 |
0,8229 |
0,93 |
1,2046 |
0,996 |
1,944 |
0,34 |
0,3409 |
0,56 |
0,5718 |
0,78 |
0,8538 |
0,94 |
1,2463 |
0,998 |
2,117 |
0,36 |
0,3612 |
0,58 |
0,5938 |
0,80 |
0,8864 |
0,95 |
1,2959 |
0,999 |
2,293 |
0,38 |
0,3816 |
0,60 |
0,6166 |
0,82 |
0,9224 |
0,96 |
1,3563 |
0,9995 |
2,465 |
0,40 |
0,4012 |
0,62 |
0,6400 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |