
- •Введение
- •Основные обозначения
- •Числа подобия
- •Основные параметры теплового состояния
- •Методы измерения параметров состояния
- •Жидкостные термометры расширения
- •Биметаллические термометры
- •Манометрические термометры
- •Пирометры
- •Типы термопар
- •Пирометры излучения
- •Термометры сопротивления
- •Теплообмен в авиационных конструкциях
- •Закон теплопроводности Фурье
- •Дифференциальное уравнение теплопроводности
- •Условия однозначности в процессах теплопроводности
- •Передача тепла через плоскую стенку без внутренних источников тепла
- •Многослойная плоская стенка при г.У. Первого рода
- •Теплопроводность через плоскую стенку при г.У. Второго рода
- •Теплопроводность при г.У. Третьего рода
- •Теплоотдача при вынужденном течении жидкости в трубе Особенности движения и теплообмена в трубе
- •Теплоотдача при ламинарном течении
- •Теплоотдача при вязкостно-гравитационном режиме
- •Теплоотдача при турбулентном режиме
- •Теплоотдача при поперечном омывании одиночной круглой трубы
- •Теплоотдача при поперечном омывании пучков труб
- •Некоторые специальные задачи конвективного теплообмена Теплоотдача жидких металлов
- •Теплоотдача при течении газов с большой скоростью
- •Теплоотдача разреженных газов
- •Теплообмен при кипении однокомпонентных жидкостей Механизм процесса теплообмена при пузырьковом кипении жидкости
- •Зависимость теплового потока от температурного напора (кривая кипения)
- •Влияние способа обогрева поверхности теплообмена на развитие процесса кипения. Кризисы кипения
- •Расчет теплоотдачи при пузырьковом кипении жидкости в большом объеме
- •Особенности кипения недогретой жидкости.
- •Особенности теплообмена при кипении жидкости внутри труб
- •Влияние скорости принудительной циркуляции жидкости
- •Основные положения и уравнения теплового расчета тоа
- •Средняя разность температур и методы её вычисления
- •Определение температуры поверхности теплообмена
- •Сравнение прямотока с противотоком
- •Тепловые явления в процессе резания
- •Экспериментальные методы исследования тепловых явлений
- •Методы измерения температур в зоне резания
- •Заключение
- •Библиографический список
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Пирометры излучения
А) Оптические (нашли наибольшее применение). Схема такого прибора показана на рисунке 12.
Рис. 12. Схема оптического пирометра
Пирометр ОППИР-09 имеет две шкалы: одна от 800 до 1400 0C, а другая от 1200 до 2000 0C. Для второй шкалы предусмотрен съемный светофильтр.
Точность пирометра ±(30÷35) 0C.
От аккумулятора питание подается на лампу накаливания и реостатом подбирается такое напряжение питания, чтобы нить лампы не была видна на фоне излучения источника. Милливольтметр градуирован сразу в 0C.
Б) Фотоэлектрические пирометры
Принципиальная схема такого прибора приведена на рисунке 13.
Диапазон измерений – до +(4200÷4500) 0C.
Кожух телескопа обычно охлаждается (водой или иным способом).
Эти приборы точнее оптических пирометров (погрешность измерений составляет всего 10÷20 0C).
Рис. 13. Схема фотоэлектрического пирометра
Термометры сопротивления
Основаны на свойстве металла изменять свое сопротивление при изменении температуры. Изготавливаются они из медной или платиновой проволоки (соответственно работают в диапазоне от -50 до +100 0C – медные, от -200 до +500 0C – платиновые). Сопротивление проволоки измеряют, а затем по сопротивлению находят температуру.
Теплообмен в авиационных конструкциях
Перенос тепла в пространстве мажет происходить тремя основными способами. Соответственно три вида передачи тепла:
Теплопроводность;
Конвективный теплообмен;
Лучистый теплообмен.
В реальности все эти виды присутствуют одновременно. Тогда говорят о сложном теплообмене. Теплообмен (интенсивность его) характеризуется тепловым потоком (плотностью теплового потока):
Или
где
Q
– количество тепла, проходящее в единицу
времени через поверхность F.
Размерность плотности теплового потока
или иногда .
Закон теплопроводности Фурье
Если рассматривать температурное поле внутри твердого тела, то в какой-то фиксированный момент времени в его разных точках будут разные температуры. Линия, проходящая через точки с одинаковой температурой, называется изотермой.
Рис. 14. Определение градиента температуры
Если рассматривать разность температур Δt между двумя ближайшими изотермами (рисунок 14) и отнести ее к расстоянию между ними, измеренному по нормали n̄ к изотерме, то величина
называется градиентом температуры.
В
1822 году француз Жан Батист Фурье высказал
гипотезу о том, что плотность теплового
потока
должна быть пропорциональна градиенту
температуры в данной точке тела, т. е.:
,
причем градиент температуры является векторной величиной, и этот вектор направлен в сторону увеличения температуры.
λ
– коэффициент теплопроводности. Знак
«к-к»
указывает на то, что вектор
всегда противоположен вектору
.
Отсюда:
т.
е. физический смысл λ – это количество
тепла, которое проходит через единицу
изотермической поверхности в единицу
времени при единичном градиенте
температур в направлении нормали к
изотерме. Обычно λ для вещества зависит
от давления, температуры и других
параметров вещества (пример: алмаз
λ=510÷1500
есть сорт
=2100
).
Обычно принимают λ= λ0*(1+β*t).
Для газов λ=0.005÷0.5
,
для жидкости λ=0.07÷0.7
,
для стройматериалов λ=0.02÷0.3
,
для металлов λ=20÷400
.