Вопрос 2. Нестационарная теплопроводность пластины при гу III рода.

Между поверхностями двух пластин происходит конвективный теплообмен по закону Ньютона-Рихмана.

–начальные условия;

–граничные условия,

где – плотность теплового потока, количество теплоты, которое проходит у поверхности пластины;

–разность температур поверхности и жидкости, удельная плотность теплового потока.

Решение этой системы дает уравнение для относительной избыточной температуры:

где – начальная тепловая амплитуда:

–корни характеристического уравнения:

–число Фурье (безразмерное время):

В инженерных расчетах для определения используют графические зависимости, из которыхнаходится по числам Фурье и Био.

Если (конденсация, кипение), то имеем внутреннюю задачу, т.е существенную роль играют теплофизические характеристики материала пластины.

Если , то имеем внешнюю задачу, т.е существенную роль играет термическое сопротивление у поверхности пластины.

Если , то на температурное поле оказывают влияние теплофизические характеристики материала пластины и термическое сопротивление у поверхности пластины.

Если ,– в начальный момент времени.

В последующие моменты времени она может быть выше или ниже

Поместим пластину в какую-то среду. Если в точке пересечения температурной кривой с поверхностью пластины провести касательные до пересечения с осью абсцисс, то получим точки А и В. А и В при симметричном нагреве будут находиться на мах расстоянии 1/Bi.

Вопрос 3. Уравнение Ньютона-Рихмана

Согласно закону тепловой поток от жидкости к элементу поверхности соприкасающегося тела площадью( или отк жидкости ) эквивалентени разности температур.

–температура поверхности тела.

–температурный напор.

При этом допускают, что температуры постоянны, т.е. это стационарные температурные поля.

Билет №3 Вопрос 1. Закон Планка

При одинаковых температурах каждого из тел поглощается и излучается лучистой энергии в одинаковых количествах. Полное количество энергии испускаемое абсолютно черным телом в единицу времени с единицы поверхности вполне определяется температурой. Зависимость величины интенсивности от длины волны была получена на основании представления о квантах. Для АЧТ спектральное распределение полусферической поверхности плоскости потока излучения и интенсивности излучения в вакууме является функцией абсолютной температуры и длины волны:

где – спектральная плотность потока излучения;

–скорость света;

–постоянная Планка;

–постоянная Больцмана.

Вопрос 2. Динамический и тепловой пограничные слои

Рассмотрим продольное обтекание плоской поверхности тела безграничным потоком жидкости. Скорость и температура набегающего потока постоянны. При соприкосновении частиц жидкости с поверхностью тела они прилипают к ней. В результате в области около пластины вследствие действия сил вязкости образуется тонкий слой заторможенной жидкости, в пределах которого скорость уменьшается. С увеличение расстояния от передней кромки толщина слоя возрастает т.к. влияние вязкости по мере движения жидкости вдоль тела все дальше проникает в возмущенный поток.

Тепловой пограничный слой – слой жидкости у стенки, в пределах которого температура изменяется от температуры стенки до температуры жидкости вдали от тела.

Связь между этими слоями.

В общем случае эти слои не совпадают.