Нагрев внутренними источниками, равномерно распределёнными по всему сечению
a) удельная поверхностная мощность p01
Таблица 10
Результаты для удельной поверхностной мощности p01 = 42000 Вт/м2
Т, °С
| Относительная координата β=0 | Относительная координата β=1 | ||
Число Фурье | Время t, c | Число Фурье | Время t, c | |
0 | 0,01 | 2,233732 | 0,01 | 2,233732 |
150 | 2,97 | 663,4183 | 2,97 | 663,4183 |
240 | 4,74 | 1058,789 | 4,74 | 1058,789 |
360 | 7,11 | 1588,183 | 7,11 | 1588,183 |
500 | 9,87 | 2204,693 | 9,87 | 2204,693 |
718 | 14,16 | 3162,964 | 14,16 | 3162,964 |
Рис.10. Изменение температуры во времени при нагреве внутренними источниками, равномерно распределёнными по всему сечению для удельной поверхностной мощности p01 = 42000 Вт/м2
b) удельная поверхностная мощность p02
Таблица 11
Результаты для удельной поверхностной мощности p02 = 420000 Вт/м2
Т, °С
| Относительная координата β=0 | Относительная координата β=1 | ||
Число Фурье | Время t, c | Число Фурье | Время t, c | |
0 | 0,001 | 0,223373 | 0,001 | 0,223373 |
150 | 0,297 | 66,34183 | 0,297 | 66,34183 |
240 | 0,474 | 105,8789 | 0,474 | 105,8789 |
360 | 0,711 | 158,8183 | 0,711 | 158,8183 |
500 | 0,987 | 220,4693 | 0,987 | 220,4693 |
718 | 1,416 | 316,2964 | 1,416 | 316,2964 |
Рис.11. Изменение температуры во времени при нагреве внутренними источниками, равномерно распределёнными по всему сечению для удельной поверхностной мощности p02 = 420000 Вт/м2
c) удельная поверхностная мощность p03
Таблица 12
Результаты для удельной поверхностной мощности p03 = 4200000 Вт/м2
Т, °С
| Относительная координата β=0 | Относительная координата β=1
| ||||
Число Фурье | Время t, c | Число Фурье | Время t, c | |||
0 | 0,0001 | 0,022337 | 0,0001 | 0,022337 | ||
150 | 0,0297 | 6,634183 | 0,0297 | 6,634183 | ||
240 | 0,0474 | 10,58789 | 0,0474 | 10,58789 | ||
360 | 0,0711 | 15,88183 | 0,0711 | 15,88183 | ||
500 | 0,0987 | 22,04693 | 0,0987 | 22,04693 | ||
718 | 0,1416 | 31,62964 | 0,1416 | 31,62964 |
Рис.12. Изменение температуры во времени при нагреве внутренними источниками, равномерно распределёнными по всему сечению для удельной поверхностной мощности p03 = 4200000 Вт/м2
Зависимости времени нагрева от вводимой мощности
Таблица 13
Зависимость времени нагрева от вводимой мощности для поверхности плиты
Мощность po, Вт/м2 | lg(po)
| t, с | |||
α=0 | α=0,1 | α=0,5 | α=1 | ||
42000 | 4,623249 | 3089,251 | 3100,4197 | 3136,1594 | 3162,9641 |
420000 | 5,623249 | 241,91315 | 252,63506 | 288,37477 | 316,29641 |
4200000 | 6,623249 | 3,5181275 | 6,0645817 | 17,199734 | 31,629641 |
Рис.13. Зависимость времени нагрева от вводимой мощности для поверхности плиты при различных способах нагрева
Таблица 14
Зависимость времени нагрева от вводимой мощности для середины плиты
Мощность po, Вт/м2 | lg(po)
| t, с | |||||
α=0 | α=0,1 | α=0,5 | α=1 | ||||
42000 | 4,623249 | 3200,9376 | 3200,9376 | 3192,0027 | 3162,9641 | ||
420000 | 5,623249 | 353,59973 | 353,15299 | 344,21806 | 316,29641 | ||
4200000 | 6,623249 | 66,449052 | 66,080486 | 57,250544
| 31,629641 |
Рис.14. Зависимость времени нагрева от вводимой мощности для поверхности плиты при различных способах нагрева
Выводы
Исходя из полученных теоретических зависимостей, можно сделать следующие выводы:
ü Чем больше мощность, вводимая в плиту: тем меньше время нагрева и соответственно тем больше скорость нагрева; тем медленнее изменяется время перехода нелинейности, в зависимостях температуры от времени, к линейному закону для поверхности и наоборот для середины плиты. При нагреве с внутренними источниками, равномерно распределёнными по всему сечению, зависимости температуры от времени при всех значениях вводимой мощности линейны, а также стоит заметить, что с увеличением на порядок удельной мощности, время нагрева уменьшается на порядок (см. таблицы 10, 11, 12).
ü Скорость (время) нагрева на поверхности (в середине) уменьшается (увеличивается) в зависимости от способов нагрева в следующем порядке (рис. 13, 14): поверхностный нагрева; нагрев внутренними источниками тепла, распределённые в пределах слоя толщиной x1 = 0,0058 м; нагрев внутренними источниками тепла, распределённые в пределах слоя толщиной x2 = 0,029 м; нагрев внутренними источниками, равномерно распределенными по всему сечению.
|
|
Литература
1. Б.Н. Юдаев. Техническая термодинамика. Теплопередача. М., Высшая школа, 1988. – 479 с.
2. В. П. Исаченко, В. А. Осипова, А. С. Сукомел. Теплопередача. М., 1981. – 416 с.
3. Лыков А. В. Тепломассобмен. Справочник. М., Энергия, 1972. – 560 с.
Дата добавления: 2018-05-13; просмотров: 215; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!