13.3.9. Несимметричный нагрев

При несимметричном нагреве пластины для расчета при F_o>0,3, если температура окружающей среды и начальная температура тела постоянны, можно использовать графики для симметричного нагрева пластины (рис. 1.23— 1.28). Для этого предварительно находят относительное положение экстремальной температуры по формуле

μ=χ_tr/S=(Bi₁ - Bi₂)/(Bi₁+Bl₂+2Bi₁ Bi₂),   (13.76)

Bi₁=α₁S/λ;   Bi2 = α₂S/λ , (13.77)

где α₁ и α₂ — общие коэффициенты теплоотдачи излучением и конвекцией соответственно для каждой из сторон пластины при несимметричном нагреве, Вт/(м²*К); S — половина толщины пластины, м; χ_tr— положение экстремальной температуры в пластине, м; χ — коэффициент теплопроводности пластины, Вт/(м*К).

Рис. 13.26. Относительное положение экстремальной температуры в полом цилиндре

Рис. 13.27. Относительное положение экстремально температуры в бесконечной пластине

Значение μ в зависимости от Bi₁ и Bi₂ можно определить по рис. 13.27.

Расчетные размеры каждой из сторон пластины, м, определяют по формулам

S₁ = S + χ_tr = S(1 + μ),   (13.78)

S₁ = S - χ_tr = S(1 - μ),   (13.79)

Из рис. 1.23—1.28 по числам Bi?₁ = и Fo₁=ατax/s²₁ определяют температурное поле части пластины толщиной S₁ при коэффициенте теплоотдачи аи а по критериям Bi?₂ =  и Fo₂= ατax/s²₂ — температурное поле части пластины толщиной S₂ при коэффициенте теплоотдачи а₂.

Температурное поле в бесконечной призме или параллелепипеде при несимметричном нагреве определяют как произведение температурных полей в образующих эти тела бесконечных пластинах при несимметричном нагреве, аналогично показанному в табл, 13.7 для симметричного нагрева.