13.3.5. Расчет нагрева и охлаждения тонких тел

По закону конвекции

В этом случае теплообмен излучением и конвекцией учитывают при определении величины общего коэффициента теплоотдачи излучением и конвекцией, а продолжительность нагрева или охлаждения тонкого тела, ч, рассчитывают по формуле

   (13.51)
где S — характерный размер, м; с— средняя теплоемкость тела в интервале температур от  t_H 

Таблица 13.5 РЕШЕНИЯ УРАВНЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ В КРИТЕРИАЛЬНОЙ ФОРМЕ ДЛЯ РАСЧЕТА НАГРЕВА И ОХЛАЖДЕНИЯ МАССИВНЫХ ТЕЛ

В таблице приняты следующие обозначения:
(13.60)
(13.61)

B_i = as/λ — число Био, см. уравнение (13.44); S — характерный размер, м; а — коэффициент температуропроводности тела, м²/ч, с — средняя теплоемкость тела в интервале температур от t₀ до t,кДж/(кг*К), рассчитывается по примечанию к табл. V.46; t— конечная температура искомой точки, °С; t₀ — начальная температура тела; t_Г — температура окружающей среды; t⁰_П - температура поверхности тела в начальный момент времени; t⁰_C— температура середины тела в начальный момент времени; t^τ_Г— начальная температура окружающей среды; t^τ_Г — температура окружающей среды в момент времени τ; v— скорость изменения температуры окружающей среды, °С/ч; х — координата искомой точки тела: для пластины — расстояние от середины тела (при одностороннем нагреве серединой условно считают ненагреваемую поверхность); для одиночного цилиндра — расстояние от центра по радиусу, м; α — общий коэффициент теплоотдачи излучением и конвекцией, Вт/(м²*К); λ_X — коэффициент теплопроводности тела, Вт/ (м*К); ρ — плотность тела, кг/м³; τ — время нагрева или охлаждения, ч.

Номера рисунков приложения I, по которым можно определить функции в Θ (Bi, Fo, x/S), Ф'(В1, Fo, x/S),Ф"(В1, Fo, x/S),Ф"'(В1, Fo, x/S), входящие в решения уравнения теплопроводности, приведены в табл. 13.6.