- •1.1. Краткая теория
- •Схемы процесса направленной кристаллизации
- •1.2. Определение скорости кристаллизации металла в форме
- •1.4. Порядок выполнения работы
- •1.5 Порядок оформления отчета
- •2.6. Проверьте уровень вашей подготовки и усвоения материала.
- •Практическая работа №2. Расчет температурных полей в литейной форме
- •1. Краткая теория
- •2. Определение температурных полей в форме при граничных условиях первого рода.
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Порядок оформления отчета
- •5. Проверьте уровень вашей подготовки и усвоения материала.
- •Практическая работа № 3 расчет времени нагрева заготовки до заданной температуры
- •1. Краткая теория
- •2. Расчет времени, необходимого для нагрева поверхности тела определенной геометрической формы до заданной температуры.
- •3. Расчет температуры центра тела в заданные моменты времени
- •4. Выполнение работы и содержание отчета
- •5. Вопросы для проверки уровня теоретической подготовки к работе.
- •Практическая работа № 4 расчет тепловой изоляции для нагревательных устройств при производстве новых материалов
- •4.1. Теоретическая часть.
- •4.2. Порядок выполнения работы.
- •4.3. Отчет должен содержать:
- •Практическая работа №5 получение заготовок методами порошковой металлургии
- •5. 1. Производство металлических порошков
- •5.2. Свойства порошков и методы их контроля
- •5.3. Формование металлических порошков
- •5. 4. Спекание
- •Окончательная обработка порошковых изделий
- •Выполнение работы
- •Физические свойства некоторых материалов
- •Теплофизические свойства формовочных и стержневых смесей
- •Теплофизические свойства некоторых металлов и сплавов
- •Физические свойства некоторых жидкостей и газов
- •Интеграл ошибок Гауса erf(z)
- •Теплопроводность некоторых припылов
- •Степени черноты некоторых материалов
2. Определение температурных полей в форме при граничных условиях первого рода.
Пусть мы имеем форму начальная температура которой равна tнф. В момент времени t = 0 температура на поверхности мгновенно изменяется и становится равной tс и в дальнейшем не изменяется. Запишем математическую формулировку задачи
t(х,t=0)=tнф (8)
t(х=0,t)=tc
Данная система уравнений может быть решена или методом разделения переменных или с помощью рядов Фурье. Решение имеет вид:
, (9)
- безразмерная относительная температура.
(10)
Правая часть формулы (9) является табулированной функцией и называется функцией (или интегралом) ошибок и обозначается
.
Таким образом, решение задачи имеет вид :
, (11)
где значения интеграла ошибок в зависимости от значения аргумента может быть найдено по таблице (см. Приложение);
х - расстояние от поверхности формы;
- температура на глубине х в момент времени .
Схема установки для экспериментального определения температурного поля формы представлена на рис.2.1. На форму 1 с температурой сверху устанавливается массивная, теплоизолированная с поверхности металлическая болванка с температурой tc. На расстоянии через 5 мм от поверхности в форму вставлены термопары. Измерение температур производится с момента установки болванки с помощью электронного потенциометра ЭПП 09 в каждой точке через определенные промежутки времени, определяемые скоростью движения диаграммной ленты, таким образом, на ленте записываются кривые изменения температуры в форме на различной глубине. Теоретические значения температур в этих точках получим при расчете по формуле (11). Значения х и в формуле задаются преподавателем.
Рис.2.1. Схема экспериментального определения температурного поля формы.
3. Порядок выполнения работы
Группа студентов (2-4 человека) последовательно выполняет две экспериментальные и две теоретические расчетные части работы.
Сначала определите экспериментально температурные поля в форме, затем по формуле 11 рассчитайте теоретические значения температур в форме. Постройте графики изменения температур на различной глубине формы и сравните теоретические и экспериментальные значения.
4. Порядок оформления отчета
Отчет должен содержать
1. Название и цель работы.
2. Краткую теорию.
3. Схему и описание методики проведения экспериментов: определение температурных полей формы.
4. Расчетные методики определения скорости кристаллизации и температурных полей формы.
5. Теоретические и расчетные графики скорости кристаллизации и температурных полей формы.
6. Выводы по работе.
5. Проверьте уровень вашей подготовки и усвоения материала.
1. Какие процессы мы называем стационарными и нестационарными.
2. Что такое условие однозначности.
3. Что характеризуют начальные условия.
4. Что характеризуют граничные условия, как их задают.
5. Что характеризует коэффициент температуропроводности.
6. Какие приближенные методы решения нестационарных тепловых задач вы знаете.
7. Охарактеризуйте метод конечных разностей.
8. В чем преимущества метода элементарных балансов.
9. Объясните сущность метода регулярного режима.