книги из ГПНТБ / Бровкин Л.А. Температурные поля тел при нагреве и плавлении в промышленных печах учеб. пособие
.pdf4. Л»!етзд^искретного_у£овлетворени я при любы* ооедичных
^словиях^ваданнвд через 13:аАй9пт_твже2а2У£ы__яа поверхности тела
Решение (11-ГГ) можно распространить на граничные условия 3 рода и вообще на граничные условия, в. которых заданы любые законы тепло обмена тела со средой. поеффипиенты А ^ определятся решением сис темы ‘
пS r,/'” |
^ ^ |
г э х |
1^ |
г л Ч Л (h°i )> |
|
|||||
^ ( F o J - e f F o J ; . . . ] |
. ш / ) л г |
r h |
|
|
||||||
где .7 " (i1 Fb^ ) в свою очередь записывается через коэффициенты |
A# |
|||||||||
по выражению ^9-Ш). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Система |
(16-Ю решается в общем случае подбором; при |
^ > 3 |
ее |
|||||||
решение довольно трудоемко и |
выполняется на цифровой малине. "Руч |
|||||||||
ной" расчет возможен до |
|
= 3. Неизвестная Af |
находится непос |
|||||||
редственно ив уравведия |
{= |
0, |
поскольку |
- |
QO |
(д )- |
о для веек П , |
|||
кроме • УЬ= 1; ■При 7” = 0 |
имеем,- |
|
-f |
' |
|
* |
||||
|
|
3 |
|
|
|
Если ограничься ^ = |
2, то оставшаяся неизвестная /4^ будет |
найдена решением уравнения четвертой степени: |
|
Щ , ( Fo* ) + ^ y j F |
o , ) =Д х [ Т ^ - ( Т 0+А,Р0^+АЯ F o jft |
+ i j ( T! - T 0- A , F „ ^ A F o )
Если принять ^ = 3, то нахождедие уже двух неизвестных и А §
потребует решения системы двух алгебраических уравнений четвертых >
степеней. Эту систему удебнее решать сведением к одяоцу уравнению
- 140 -
относительно неизвестного Тк - температуры поверхности TtWitt V лиц*
це нагрева. По определению
|
|
К |
- / |
'О |
. |
1 |
, и - / 1 / 1 / |
к |
' / 1 / ( 7 |
к |
|
, |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
к |
£ |
|
3 |
|
|
|
|
||||||
Подставим |
А п ив |
(19-IID |
в уравнение системы |
i |
- |
Z, отвечающего |
||||||||||||
моменту |
Я . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
г, - 7 , - А , ! т£ - Ъ г£ ) % ( Ъ ) + |
||||||||||
^ |
% (F b j - |
I |
f |
f t - ’О |
|
|
* $ |
f |
t |
- |
\ |
), |
«• .2040 |
|||||
йз |
(20410 |
выразим |
/4 а, |
, |
а подстановка Д , |
и |
А$ в оставшееся урав- |
|||||||||||
нвние сист'емы |
6!/ i |
1 |
дает уравнение, |
содержащее только одну неиз- |
||||||||||||||
вестнук |
z . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
'К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5._ Дискретное_Уйовлетво£9ние граничных условий для по^ог^ниченного тела '
Решете уравнения теплопроводности для полуограничвнного тела при Т f x D ) = T и грашчном условии
T ( o ,'r ) |
= Ta J t ~ |
' A |
„ z J |
t ' |
|
|
|
|
|
n -t |
|
|
|
|
|
имеет вид f l lj |
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОС |
|
|
|
|
|
|
|
|
.. .21-111 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где m + f ) |
-гамма-функция при нечетных. |
^ |
определяетоя формулой |
||||
< [ ъ + ч |
z |
z |
г |
|
z |
т |
z у]Т * |
Для четных значений |
\Ъ имеем |
П ( ^ +1) ~ jg- / |
|
||||
Значения функции iZt/bfc (u'J |
до- |
/1» = б приведены в [13], |
- Ш -
При |
‘Ы = |
O' |
имеем |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
(о ) = pjn r |
f £ ~ f j |
* |
|
||
Ив (21~Ш) |
имеем |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
гi-i я=1 4 |
(& % ?)• |
|
|
|
п = е |
|
|
|
|
|
|
,..22-0! |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Выражение (22-Я!) при |
ОС = О примет вид; |
|
|
|||||||
|
Э'Т |
|
|
|
9?гч Г ( 2 ч ) л г * г ~ |
...23-Ш |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Граничное условие нагрева, |
удовлетворяемое дискретно в" моменты |
|||||||||
времени |
(Г^ |
, |
вашшетоя в виде; |
|
|
|
||||
|
|
'п •'n |
^ |
/ Т |
|
|
• 24-Ш |
|||
|
п = в |
|
|
|
|
|
|
|
||
где |
■< ^ |
в |
Г [£■+<) |
t |
|
|
|
|||
|
|
‘ п |
|
|
|
|
|
|
|
|
качения |
Kh до |
П-iQ й точностью до 4 вначавнх цифр приведены |
||||||||
в табл. 1-Ш, |
|
|
|
|
|
|
Таблица 1-Ш |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
**йр*г 0,6Й2_ 1 ^ " |
Т 1 , 3 2 9 3 " Г 1,661б~ 7к~7Т % 9 ^ ~ ! Йд’ Г г Г ш » |
|||||||||
«g |
I 1,1283 |
I |
£С4 |
1 1,8045 |
t % 1 |
1,8054 |
! t£gl 2,0681 ! f y |
2,2926 |
6.Номограммы и формулы для вспомогательные фикций__
Для облегчения расчетов на рис.(5-Ш)»-(9-Ш) |
приведены функции |
|
J , 9^) |
,а также функции Xlj"„ и 9 ? '/ |
,исполь8гувмые для |
F*tc. 5-ffi. |
Вспочогатольная |
Ф о я дд* |
расчета |
поля V x f c ) н е о гр а н и че н * гошсэтт* |
- 1<*5 - .
(
Л
-d /sii ш т *oi
4-'
^in{P»)i Q
|
Фт(Fo)*n F> I <PW^F.) |
Ц6 4 |
Ы |
: |
A„Ф,п(b) |
ОЯ * |
04 |
Ц6 |
Рйс-7-Ш. ^тпсцйя ^ /1 .для малые впадений Fo .
»
Ш - |
*01 |
6 «