12.3. Расчет температурного поля в рулоне

Расчет температурного поля в рулоне проводят по методике расчета полого цилиндра конечных размеров (см. 13.3.8). Расчет ведется для нижнего рулона, который является самым отстающим в садке.

Рулон полосы считается нагреваемым в радиальном направлении одновременно с наружной и внутренней стороны с коэффициентами теплоотдачи соответственно α_б и α_В определяемыми по формуле (12.16).

Эквивалентный коэффициент теплопроводности в радиальном направлении λ_з определяют как для слоистого металла по формуле (13.43), а эквивалентный коэффициент температуропроводности, м²/ч, по формуле

(12.30)

где c_M - теплоемкость металла садки, кДж/(кг*К); η — коэффициент заполнения, равный отношению объема металла в рулоне к объему самого рулона; ρ_М —-плотность металла садки, кг/м³.

В осевом направлении рулон считают симметрично нагреваемым с торцов. Коэффициент теплоотдачи для нагрева с торцов определяют по формуле (12.16). Теплофизические свойства рулона в осевом направлении равны теплофизическим свойствам металла полосы.

Расчетная толщина пластины г осевом направлении равна половине высоты рулона.

Температуру наружной боковой поверхности рулона считают равной температуре наружного витка посередине высоты рулона (точка 7 на рисунке цилиндра конечных размеров в табл. 13.7). В этой же плоскости (посередине высоты рулона) лежит наиболее отстающая точка. Поэтому при расчете рулона в осевом направлении необходимо определять относительную температуру только посередине высоты рулона, т. е. для середины пластины.

Продолжительностью нагрева задаются, добиваясь получения необходимого температурного состояния рулона.