Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Золотухин Н.М. Нагрев и охлаждение металла

.pdf
Скачиваний:
16
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
8.26 Mб
Скачать

период Т7 — не успевает (точка g). В производственных усло­ виях можно наблюдать быстрое повышение температуры по­ верхности заготовки после отрыва от нее бойка.

Результаты экспериментов по замеру температуры

хромель-

алюмелевымп термопарами на контактной

поверхности заго­

товок в процессе осадки приведены на рис. 42.

 

Охлаждение кузнечных слитков при вспомогательных и отде­

лочных кузнечных операциях. Как показала

обработка

экспери­

ментов, интенсивность охлаждения металла в процессе вспо­ могательных (замер размеров, засечка, обрубка концов и т. д.)

и отделочных операций

(проглажпвание, правка)

примерно

равна интенсивности охлаждения слитков и заготовок

на воз­

духе. Объясняется это тем,

что площадь контакта инструмента

сгорячим металлом в этих операциях небольшая. Поэтому

кривые Fo — Bi для

указанных

операций сливаются

с кривой

Fo — Bi охлаждения

слитков на

воздухе. Температуру

заготовок

для вспомогательных и отделочных операций можно с достаточ­

ной

для практики степенью точности рассчитать по

зависимо ­

стям

Fo — Bi,

полученным

при

обработке

экспериментальных

данных по охлаждению слитков

и заготовок на воздухе.

С

помощью

графиков

критериальной

зависимости

Fo — B i ,

приведенных в этой главе, можно рассчитать изменение тем­

пературы на

поверхности и в центре слитков

и заготовок

при

их ковке на гидравлических ковочных прессах.

 

 

Характер

кривых Fo — Bi. Все приведенные

кривые на

гра­

фиках Fo — Bi при охлаждении поковок на воздухе, в процессе

обкатки,

протяжки

и осадки

характеризуются тем, что

в на­

чале они

достигают

максимума,

а затем резко снижаются.

Такой

немонотонный характер кривых может быть объяснен теорией

установившегося режима,

а т а к ж е

влиянием

слоя

окалины,

покрывающим

поверхность кузнечных заготовок, на процесс

теплообмена

металл — о к р у ж а ю щ а я

среда.

 

 

 

К а к отмечалось, решения дифференциального

уравнения

теплопроводности д л я однослойных

неограниченных

цилиндров

полностью совпадают с

решением

этого ж е

уравнения

для

двухслойных

(покрытых

окалиной)

круглых

штанг,

если

за

коэффициент теплопередачи, входящий в состав критерия B i . принять выражение - (111). Это выражение справедливо при установившемся тепловом потоке, т. е. при равенстве тепловых потоков поверхность металла — окалина — о к р у ж а ю щ а я среда (охлаждение) . Математически это объясняется тем, что при решении уравнения теплопроводности использовано граничное условие

— ^ - Р " = аок (^ок * с ) -

дг

Физическое объяснение описываемому дано на рис. 43.

В начальный момент температура нагретой штанги

ра

диусом R и окалины толщиной

б одинакова

и равна tu=t0K

= to

В период то — Т2 температура

м е т а л л а fM

не изменяется,

т. е

О

0,005 0,01 0,015 0,01

0,0* 0,06 0,0в

OJO 0,20

0,30

OfiOFo

Рис. 42. График Fo—Bi для охлаждения заготовок при осадке. Началь­ ная температура 1100°С

а м

= 0,

а

температура

поверхности

окалины

снижается

от

tQ

До

t0K2-

П р и

этом

суммарный коэффициент

теплопередачи

из­

лучением

и

конвекцией

от

поверхности окалины

уменьшается

от

максимального

значения

а о к о до

значения

аокг.

В этот

про­

межуток времени излучение тепла окалиной

происходит только

за

счет уменьшения

ее теплосодержания .

 

 

 

 

Рис. 43. Изменение коэффициента теплоотдачи при охлаждении прут­

 

 

ка, -покрытого

слоем

окалины:

 

 

/ и // — неустановившийся и установившийся режимы охлаждения

С момента времени тг начинает

уменьшаться

температура

поверхности

металла,

т. е. а м

увеличивается

от

нулевого зна­

чения. Это неустановившийся режим

охлаждения .

 

В период

т 3

— Т4

процесс

теплопередачи

устанавливается:

тепловой поток

9м от

поверхности металла становится равным

тепловому потоку от поверхности окалины (7оК. Коэффициент

теплопередачи от

поверхности металла

а м (т. е. на всех преды­

дущих графиках

Ві = - у - Я ^ н а ч и н а е т

уменьшаться .

Таким образом, характер теоретической зависимости а м от температуры поверхности металла (т. е. от продолжительности охлаждения) подтверждает немонотонный характер экспери­ ментальных кривых Fo — Ві.

 

 

РАЗДЕЛ I I

 

РЕШЕНИЯ

ЗАДАЧ

ПО НАГРЕВУ

И

ОХЛАЖДЕНИЮ

 

КУЗНЕЧНЫХ

ЗАГОТОВОК

 

ГЛАВА V

ЗА Д А ЧИ ПО НАГРЕВУ КУЗНЕЧНЫХ ЗАГОТОВОК

19.РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ

ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ КРИВЫМ

НАГРЕВА

* При .наличии кривых

нагрева

поверхности

заготовок м о ж н о

рассчитать температуру

в центре

заготовки,

а т а к ж е величину

суммарного коэффициента теплопередачи и приведенный коэф ­

фициент

излучения

печи в отдельные

периоды нагрева.

Д л я

проведения

расчетов

экспериментальную кривую на­

грева разбивают на

несколько

периодов

по температуре металла

или печи, в пределах которых усредняют необходимые теплофизические характеристики металла заготовки. Чем больше

расчетных периодов и чем

меньше в них температурный

интер­

вал, тем

точнее получаемые

расчеты. К а ж д ы й

интервал

нагрева

рассчитывают по г р а ф и к а м решений д л я

соответствующего

типового

участка нагрева

(см. рис. 8 и 9).

Например,

первый

интервал

рассчитывают по

решениям д л я типового участка /,

если температура заготовки в момент ее посадки в печь равно­ мерно распределена по сечению, а температура печи за время первого расчетного интервала постоянна. Если при постоянстве

температуры

заготовки

в

начальный

момент температура печи

за

расчетный

интервал

возрастает

по

прямолинейному закону,

то рассчитывают по г р а ф и к а м решений д л я

типового

участка IV

и

т. д.

 

 

 

 

 

 

 

 

Температуру металла

и печи

в

конце

первого

интервала

принимают за начальное условие для расчетов второго интер­ вала . Второй интервал и все последующие интервалы рас­ считывают по соответствующим графикам решений дифферен­ циального уравнения теплопроводности. Если в течение второго расчетного периода нагрева температура печи постоянна,-то рас­

считывают д л я типовых

участков / / или / / / .

Если ж е

темпе­

ратура

печи непостоянна,

то рассчитывают д л я

типовых

участ­

ков V,

VI, VIII, IX или XI

и XII.

 

 

При расчете температуры слитков и заготовок численные

значения теплофизических

характеристик

металла (например,

теплопроводности К)

при

заданной

его

температуре находят

по соответствующим

справочникам.

Однако по сечениям слит-

ков и заготовок температура непостоянна. Поэтому численные значения теплофизических характеристи к металла приходится находить при его средней по сечению температуре .

Усреднение температуры металл а за расчетный период д л я определения его теплофизических характеристи к является до­

вольно

сложной

задачей .

Д л я

этой

цели обычно

используют

две основные

формулы :

 

 

 

 

 

 

 

 

дл я

теплотехнически

тонких

тел

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^ ' п с ч , ,

 

 

;

 

 

(129)

 

 

 

 

 

 

 

,

'№"11

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

In

'пси

 

 

'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

для

теплотехнически

толстых

тел

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-Ф(Ро,

Ві),

 

(130)

 

 

 

 

 

<0 — 'печи

 

 

 

 

 

 

где / | ;

и

t„—конечная

п начальна я

температуры металла ;

 

 

/ о з н а ч а л ь н а я

средняя температура

заготовки .

 

Функции

ф для

неограниченных

плит и цилиндров приве­

дены

в

сооответствующей литературе,

например

в работе

С. I I . Аверина и др . [1]

на рис. 56, 57.

 

 

 

 

 

Н и ж е дан ы примеры

расчетов параметро в теплопередачи по

имеющимся экспериментальным кривым их нагрева .

 

 

Теплотехнически

тонкие заготовки

( В і ^ 0 , 2 5 ) .

 

 

 

 

Пример

1.

Имеется

экспериментальная кривая

нагрева поверхности

неог­

раниченного прутка диаметром 30 мм из стали 40 в печи

с постоянной

темпе­

ратурой,

равной

1300, 1200, 1100. 1000, 900 и 800° С [33 табл. 3].

 

 

Рассчитать

температуру

в

центре

заготовки,

суммарный

коэффициент

теплопередачи сісум и приведенный коэффициент излучения сгпсчи за периоды нагрева.

Расчет нагрева прутка при температуре печи 1300°С приведен в таб.ч. 5. В первой строке таблицы проставлена усредненная расчетная темпе­ ратура за период, определенная по формуле (129). Далее для каждой рас­ четной усредненной температуры выбирают по справочникам численное зна­

чение коэффициента температуропроводности для стали

40 (например,

[40]).

Во второй

строке таблицы проставлена продолжительность каждого расчетно­

го периода

нагрева [33]. Затем

рассчитывают

критерий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60 - Я 2

"

 

 

 

 

 

Первый

период

нагрева

(60—100° С)

рассчитывают

по графикам

для

типового участка /

(температура прутка в

начале нагрева одинакова по все­

му

сечению,

температура

печи — постоянна).

Относительная

температура

поверхности

прутка

в конце первого периода

нагрева

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"п =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^печн

 

 

 

 

 

По относительной температуре и критерию

Fo на графиках,

показанных

на

рис. 12—12, I I , определяют

критерии ВІ. По критерию

ВІ и ранее найден­

ному

критерию Fo находят

относительную

температуру в центре прутка 6 Ц

(рис.

13—13, I I ) . Искомую

температуру в центре прутка

находим

из формулы

п(печи

'печи 'о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

5

 

Расчет

температуры d

центре заготовки и

параметров

теплопередачи

при

нагреве

прутка

диаметром

30 мм из стати

40 в лечи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с температурой 1300' С. Натальиал температура прутка /0=--В0" С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Температурный

интервал, С С

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

о

о

о

 

о

о

о

о

 

 

 

 

Параметры

расчета

О

оСЧ

о

о

о

 

о

о

о

о

 

і

|

|

 

 

 

 

 

 

 

о

1

со

1

ю

 

о

1

СО

о

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

I

о

1

1

 

о

1

1

1

^ о

о о

о о

 

 

 

 

 

 

О

о

о

 

о

О

 

 

 

 

 

 

о

О

о

о

о

 

о

о

о

о

о

о

О О

О 1Л

 

 

 

 

 

 

 

сч

СО

 

 

о

 

о

 

о —

— СЧ

С-] см

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

сс

 

 

 

 

 

 

I.

°С

 

93

151

250

352

450

553

656

751

852

954

1054

1 156

1237

 

а,

м'/ч

 

0,047 5

0,04 5 0

0,04 00

0,035 5

0,029 5

0,024 0

0 ,0200 0,0140

0,018 5

0,019 5

0 ,0205 0,021 0

0,0210

 

т, мин

 

0,0 5

0,1 5

0 , 175

0,22 5

0,2 5

0 , 3 2 5

0 ,375

0,4 0

0 ,50

0 , 55

0 .О?^

0 ,775

0 ,775

 

Fo

 

 

 

0,176

0 ,500

0,51 8

0,592

0,54 6

0,57 8

0 ,556

0,41 6

0,68 5

0,79 5

0 , 95 0

1 ,20

1 ,20

 

0'

 

 

 

0,051 7

0 ,0890

0, 100

0,111

0 , 125 >

0 , 1 20

0,137

0 ,220

0, 1п0

0, 100

0,170

0,38 0

 

Bi

 

 

 

0,05 5

0,07 5

0 ,085

0,090

0 , 105

0,12 2

0,140

0,21 0

0,18 5

0 , I 95

0,23 0

0,280

0 ,330

 

1 -

Q'/Bi

0,31 0

— 0,050

— 0,110

— 0,056

—0 ,025

0,142

0 ,350

— 0,190

0 , 1 79

0 ,305

0 ,393

— 0,15 3

 

2

п х

 

 

0,911

0 , 898

0,85 6

0 ,872

0,84 5

0 ,830

0,80 5

0 ,748

0 ,709

0 ,625

0,4 95

0,47 0

(1 - О ' / В І )

2 П

0 ,282

— 0 ,04 4 9

— 0,094 1

- 0 , 0 4 88

— 0,012

0,1 IS

0,28 2

— 0,11 2

0,128

0,191

0,195

— 0,071 8

 

2

0'

 

 

0,1034

0, 178

0 ,200

0 ,222

0,25 0

0 , 24 0

0,274

0,44 0

0 ,320

0 ,320

0 ,34 0

0 ,760

 

2

п

2

 

 

6 ,22

5 , 4 0

4 ,97

4 ,25

3 ,58

3 ,075

2 ,02

2 , 1 25

I , 90

1,14

0,93

0 ,73

 

2 0'

2 n

J

0,64 2

0,95 0

0,994

0,91 3

0 ,895

0 ,730

0 ,553

0,93 5

0 ,608

0,40 0

0,316

0 ,555

 

V

9 п

 

 

0 ,968

0,924

0,91 5

0,900

0,894

0,87 4

0 ,S54

0 ,835

0,79 3

0 ,735

0,651

0,511

0 ,4 S3

 

 

г

с

 

191

295

400

496

501

703

799

903

1 005

1 105

1 198

1252

 

Д I, °С

 

— 9

—5

0

—4

+ 1

+ 3

— 1

-І-3

+ 5

+ 5

2

+ 2

 

 

н 1

 

 

0 , 94 6

0,936 5

0,930

0,91 6

0,89 0

0 ,891

0,890

0 ,820

0 ,779

0,694

0,56 8

0,51 7

 

2

 

£Ш

0,294

—0 ,0463

— 0. 1024

—0,0514

— 0,0225

0 , 127

0,31 2

— 0, 156

0, 139

0,21 2

0 ,223

— 0,079

(1 — O'/Bi)

6,4 2

5,6 2

5,2 6

 

 

 

 

 

 

4 ,48

3 ,80

3 ,29

2 ,24

2 ,32

2,1 0

1 ,60

1 ,09

0 , 855

 

 

 

 

 

 

0,66 3

1 ,001

1 ,052

0,99 5

0 ,950

0 ,789

0,6 13

1 ,020

0 ,670

0,51 2

0,37 0

0 ,650

 

9 ц

 

 

 

0,993 5

0,957

0 , 955

0,95 0

0,944

0 ,928

0,916

0 ,925

0,861

0,81 0

0,724

0,59 3

0,571

 

' ц .

° С

 

69

151

250

350

450

558

G59

74 5

869

976

1083

1181

124 3

X, ккал/(м-ч-°С)

4 4 , 0

4 2 , 5

4 0, 3

37,6

3 4 , 5

3 0 , 8

2 7 , 3

23 ,5

2 1,7

22 ,6

23 ,6

24 ,7

25

,2

« с у м ,

ккал/(м2 -ч-"С)

161

213

228

226

240

250

255

329

267

2 94

362

4 60

554

50,8

5 1 , 9

5 5 , 3

5 9 , 6

64 ,2

70,

15

77,7

86 ,7

98 ,7

108 ,5

115,0

126,2

138

,5

°печи>

ккал/(м2 . ч - К 4 )

3 , 1 7

4,11

4 , 13

3,85

3,74

3 ,52

3 ,28

3,8 0

2 ,72

2,71

3,15

3 .65

4 ,00'

При расчете второго и последующих периодов нагрева используют гра­

фики

типовых

участков / /

и /// .

 

 

Симплекс

начального

распределения

температуры

 

 

 

 

 

д, _

^ (^оц — ^оп)

 

 

 

 

 

 

Аігт

^печц

также

проставляют

в таблице.

 

 

Затем методом

подбора

находят

критерий Bi. Правильность подбора

этого

критерия контролируют

по

таблице (Д/ — погрешность температуры,

рассчитанной при принятом значении критерия Bi, относительно эксперимен­ тальной температуры поверхности прутка в конце каждого периода нагрева). Точность расчета определяют степенью приближения рассчитанной и экспери­ ментальной температур. В расчете, представленном в табл. 5, погрешность не превышает 9°.

По критериям Bi и Fo определяют численное значение основной функции для поверхности цилиндра, условно обозначенной І;ПІ (решение для типового

участка 1,

формула

(87)

н рис. 12—12, II] , и заносят в таблицу. По

этим же

критериям

Bi и Fo

находят

численные значения дополнительной

функции,

обозначенной условно

[бесконечная сумма второго слагаемого в

формуле

(120)], для поверхности

прутка

по графикам на рис. 22 и 22, I . Затем

по фор­

муле (120)

и

по ранее подсчитанным

и

найденным

из

графиков значениям

6',

Bi, lai

и 1"п2 определяют относительную

температур)'

поверхности

прутка

6П .

Расчетная

температура

поверхности

прутка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^псчи

 

*n

 

 

 

 

Аналогично

рассчитывают температуру в центре прутка.

 

 

 

 

Теплопроводность X металла

прутка

при расчетной

средней

температуре

каждого периода нагрева проставлена в

22-й строке таблицы. Далее

по из­

вестным значениям

Bi, X и

R определяют

экспериментальный

коэффициент

 

 

 

/

« с у м

\ _

 

 

 

 

 

 

 

теплопередачи

аС ум(

Bi = — ^ — R )-°

предпоследней

строке таолицы

простав­

ляют среднее за период нагрева значение функции

 

 

V

100

J

 

\

100 /

 

 

 

 

а (

Т ) =

 

t

 

- t

 

 

 

 

 

 

 

'печи

 

'п

 

 

 

взятой из формулы (60), которая

для рассматриваемого

примера и без

учета

конвективного

теплообмена может

быть

представлена

в

виде

 

 

 

К с у м = °печи ° Y »

 

 

 

где сгцечп приведенный

коэффициент

излучения. Делением ессум на функцию

07- НаХОДЯТ приведенный КОЭффИЦИеНТ ИЗЛученИЯ Опечи-

 

 

Результаты

расчета

.суммарного

коэффициента

теплопередачи а с

у м п 0

экспериментальному графику нагрева прутка диаметром 30 мм в печи с тем­

пературой

1300,

1200,

1100,

1000, 900

и 800° С представлены на рис. 44.

На рис. 45

дана

зависимость

приведенного

коэффициента излучения

печи 0 П е ч п

от температуры

поверхности металла

и печи. Суммарный коэф­

фициент теплопередачи увеличивается с увеличением температуры печи, а приведенный коэффициент излучения печи — уменьшается. Оба коэффициента скачкообразно увеличиваются в области критических температур структурных превращений, что объясняется увеличением расхода тепловой энергии на перестройку кристаллической решетки.

График на рис. 45 показывает также, что при расчетах нагрева тепло­ технически ТОНКИХ ТЄЛ НеЛЬЗЯ принимать Коэффициент (Jпечи постоянным для

550

500

*50

W0\

350

h/

і

[J

300

 

 

250

 

л

• 200

""о

150

О

о

 

 

6

/00

 

 

 

50

 

 

О 100 ZOO 300 *0в 500 S00 700 800 300 WOO USD 1200 tn°C

Рис. 44.

Зависимость

суммарного

коэффициента

теплопередачи

а с у м от

температуры поверхности

металла и температуры печи при нагреве прутка

диаметром

30

мм. Температура

печи

в С:

/ — 1300;

2 — 1200;

3 — 1100; 4 — 1000;

5 — 900 ;

6 — 800

6печи

/ 7

(*

/%

1(1 { і

 

У

. 3

а

А»

 

0 100 200 300 W0 500 600 700 800 900 W001100 tv.°C

Рис. 45. Зависимость приведенного коэффициента излучения печи (іпечи от температур поверхности металла в печи. Тем­ пература печи в °С:

/ — 1300; 2 — 1200; 3 — 1100; 4 — 1000 ; 5 — 900: 6 — 800

всего процесса

нагрева

(например, оП 1 ..чп=3,5), так как

это

приводит

к боль­

шим погрешностям при расчете температуры.

 

 

 

 

 

 

 

 

Заготовки переходной области от теплотехнически тонких к теплотехни­

чески толстым

(0,25

$гВі;г:0,5).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример

2.

Имеется

экспериментальная

кривая

нагрева поверхности

неограниченного прутка диаметром 100 мм

из стали 40 в печи с

постоянной

температурой,

равной

ІЗОСС.

Рассчитать

температуру

в

центре

прутка

и

суммарный

коэффициент

теплоотдачи

а с у м .

 

принятой

для

примера

1,

Здесь

методика

расчета

аналогична

методике,

За ИСКЛЮЧеНИе.М ТОГО. ЧТО усредненный Коэффициент

ТеПЛОПрОВОДНОСТИ ^-ср

1 1

температуропроводности в расчетных периодах нагрева

находят

по

форму­

лам [40]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^СР =

"7" (^пі +

 

+

^пг +

^цг).

 

 

 

(131)

 

 

 

Оср

=

(ffm +

"m

+

сіп« +

Оц2 ).

 

 

 

(132)

В начале расчета,

когда

еще

неизвестна

температура

в центре

заготовки,

для каждого периода нагрева в качестве первого приближения находят ус­

редненный

коэффициент

температуропроводности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОСР =

( % +

Оці +

Япг) •

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Затем аС р уточняют по формуле

(132).

Расчет

 

температуры

в

центре

прутка и суммарного коэффициента теплоотдачи

а с у м

сведен

в табл.

6.

 

Теплотехнически

толстые кузнечные заготовки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример

3.

Имеются

кривые

нагрева

поверхности

и

центра

прутка

диа­

 

 

 

 

 

 

метром

100

мм из стали Ст. З в высокотем­

 

 

 

 

 

 

пературной печи (рис. 46) [58]. Необходимо

 

 

 

 

 

 

рассчитать

числовые

значения

коэффициен­

 

 

 

 

 

 

та

температуропроводности

за

 

определяе­

 

 

 

 

 

 

мые

периоды

нагрева.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

этом

 

примере

 

температура

печи

 

 

 

 

 

 

переменна

 

во

времени.

Поэтому

для

 

 

 

 

 

 

точного решения задачи необходимо ис­

 

 

 

 

 

 

пользовать

решения

уравнения

теплопро­

 

 

 

 

 

 

водности

для

 

типовых

участков

IV — IX .

 

 

 

 

 

 

Однако

без

больших

погрешностей

можно

 

 

 

 

 

 

упростить

задачу,

используя

 

усредненную

 

 

 

 

 

 

постоянную

температуру

печи

 

в

каждом

 

 

 

 

 

 

расчетном периоде. Это позволит применить

 

 

 

 

 

 

решения

для

/ — ///

 

типовых

участков,

как

 

 

 

 

 

 

это делалось в предыдущих примерах.

 

 

 

 

 

 

 

 

Основные

данные и

результат

расчета

 

 

 

 

 

 

сведены в табл. 7. В первой строке таблицы

 

 

 

 

 

 

записывают

 

среднеарифметическую

темпе­

 

 

 

 

 

 

ратуру печи за период нагрева.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Числовое

значение

коэффициента

тем­

 

 

 

 

 

 

пературопроводности

в

каждом

температур­

 

 

 

 

 

 

ном интервале определяют методом подбо­

 

 

 

 

 

 

ра. Правильность его выбора устанавлива­

 

 

 

 

 

 

ют по погрешности между вычисленной тем­

0

4

 

8 О

4 -Г.мин

пературой

поверхности

и

центра

заготовки

Рис. 46. Нагрев прутка диа­

и экспериментальной,

 

взятой из

заданного

графика

нагрева

[58]. В

остальном

методи­

метром

100

из

стали

Ст 3 в

ка расчета

аналогична

методике,

применен­

высокотемпературной

печи [58]

ной

в предыдущих

примерах.

 

 

 

 

Таблица 6

Расчет температуры в Нёнтре прутка диаметром 100 мм из стали 40 и суммарного коэффициента теплопередачи при нагреве в печи температурой 1300' С. Начальная температура прутка 20° С

- Температурный интервал,

 

о

о

о

о

о

о

О

о

о

о

Параметры расчета

СІ

о

о

о

о

о

ю

о

о

CO

т

ю

 

 

оо

СО

сл

 

 

1

1

1

1

1

1

о1

1

 

ї

О

О

о

о

о

О

о

о

 

о

О

о

о

о

о

о

о

о

lO-

 

СІ

 

сі

СО

•ч*

ю

СО

1-

СО

OO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ї о о о

оі

о

сл

сі

о

сі

о

і

о

о

о

о

о

о

ю

о —

— СІ

СІ СІ

т, мин а, м 2 / ч Fo

0' Bi

1 в'/Ві

2 П 1 (1 - Є/Ві) 2 П 1

2 6'

2 П 2

2 0' 2 П 2

°п

/„. "с

Дt, °С \ l

(1 — Q'/Bi) 2 Ц 1

2 ц 2

°ц

'ц . °С

X, ккал/(м-ч-°С)

г / с у м - ' « а л / ( м « . ч . ° С )

0,2 5

0,4 0

0,4 5

0,5 5

0,7 0

0,8 5

1 ,05

1 ,20

0,7 0

0 ,70

1 ,85

2,1 5

3,15

2 , 9

0 ,0490

0,047 5

0,043 7 0 ,0390 0,034 5 0,0290

0,0234

0,017 5 0,0163

0,015 5

0,017 0

0 ,0196

0 ,021 І

0,0223

0,081 5

0, 127

0,131

0,143

0,161

0, 164

0 , 164

0,140

0 ,076

0,0724

0,0209 5

0,28 0

0 ,440

0 ,430

 

0,128 5

0 ,246

0,318

0,36 3

0,397

0,4 4 25 0 ,487

0 ,64 8

0,72 0

0,82 5

0 ,927

1 , 02>0

І , 06

0,18 5

0,2 5

0 ,325

0,3 5

0,37 5

0 ,425

0,50 0

В ,600

0,75 0

0 ,750

0 ,775

0,87 5

0,97 5

1,125

0,48 6

0,243

0,091

0,031

0 ,066

0,11 5

0 ,188

0,13 6

0,04 0

— 0,06 5

—0 ,00 0

—0,046

0,058

0,888

0,860

0,839

0,81 8

0,79 5

0 ,766

0,751

0 ,780

0,78 5

0,631

0 ,540

0 ,395

0 ,358

0,43 2

0,20 9

0,0764

0,0254

0 ,0525 0,0881

0,141

0,10 6

0,0314

—0,0571

—0 , 0324

— 0,0182

0 ,0208

 

0,25 7

0,492

0,636

0,72 6

0 ,794

0,88 5

0 ,974

І ,296

1 ,440

1 ,650

1 ,854

2 ,040

2,12 0

 

1 ,884

1 ,420

І ,305

і ,200

1 ,035

0,86 5

0,720

0 ,603

0,60 5

0,4 90

0,382

0 ,260

0,21 5

 

0,484

0,69 8

0 ,830

0 ,871

0,821

0 ,765

0,701

0,781

0,87 0

0 ,808

0,70 7

0,53 0

0 ,455

0,93 7

0,91 6

0,90 7

0 ,906

0,896

0,87 3

0,85 3

0 ,842

0 ,887

0,901

0 ,751

0,67 5

0,53 3

0,501

200

303

394

 

493

601

 

703

795

856

895

999

1098

1 198

1257

0

—6

 

—7

+ 1

 

—5

+ S

—5

— 1

9

9

7 +

0,98 7

—980

0,972 5

0,962

0,95 7

0,94 8

0,958

0 ,994

0,99 5

0 ,883

0 ,792

0,61 0

0,58 0

0 ,480

0 ,238

0,088 5

0,0298

0,063 0

0, 109

0, 180

0, 135

0,0398

—0 , 0574

— 0,0475

— 0,02 8

0,035 6

2 ,135

1 ,660

1 ,535

1

,425

1 ,265

1

,085

0,950

0,842

0\84 5

0 ,700

0,56 8

0 ,390

0 ,345

0 ,549

0,81 5

0,97 5

І ,035

1 ,005

0,95 9

0,92 5

1 ,090

1,217

1 , 156

1 ,053

0 ,795

0,73 0

0 ,9975.

1 ,029

1 ,053

1 ,063

1 ,065

1 ,068

1 ,068

1 , 105

1 ,225

1 ,257

1 ,099

1 ,006

0,76 7

0 ,766

23

65

159

237

 

34 1

445

 

554

638

688

735

861

998

1147

1223

4 4 , 3

4 3 , 1

4 1 , 9

3 9 , 6

 

39,1

33 ,5

 

3 0 , 0

26 ,2

24 ,0

23, 1

2 2 , 8

23 ,0

24 , 1

25 ,5

164

216

212

277

 

293

285

 

300

314

360

347

354

403

4 70 .

573

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ