ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
ра к воздуху в условиях естественной конвекции. Величина α определяется
на основе закономерности, вытекающей из рассмотрения процесса неста-
ционарного охлаждения нагретого шара.
К телу, остывающему в изобарных условиях, применимо аналитиче-
ское выражение первого начала термодинамики, устанавливающее связь
между количеством тепла и энтальпией:
dhMdQ
⋅
=
, (1)
где М – масса объекта (в данном случае шара), кг; h – удельная энтальпия
материала, Дж/кг.
Равенство (1) строго справедливо для равновесных и неравновесных
процессов. Величина dQ в его левой части выражается суммой количества
тепла, отдаваемого шаром окружающей среде вследствие конвекции dQ
f
:
f
dQdQ
=
. (2)
Из формул (1) и (2) получаем исходное дифференциальное уравнение
для решения поставленной задачи:
f
dQdhM
=
⋅
. (3)
Перепишем выражение (3), используя для определения Q
f
известную
закономерность при условии бесконечной малости промежутка времени:
τ
−
⋅
α
=
⋅− d )TT(S dTcM
fp
,
где Т – мгновенное текущее значение температуры в процессе остывания,
К; c
p
– теплоемкость материала, Дж/(кг·К); S – площадь поверхности, м
2
; T
f
– температура воздуха вдали от нагретой поверхности (T
f
= const), К.
Знак минус в левой части равенства указывают на то, что при остыва-
нии температура понижается. Полученное выражение перепишем в виде:
τα−−=
−
d
Mc
S
)TT(
dT
pf
. (4)
С учетом сделанных преобразований получим конечную форму запи-
си дифференциального нестационарного теплообмена:
τ
α
−=
θ
θ
d
Mc
Sd
p
. (5)
Сделав допущение α=const и введя обозначение:
p
MC
S
m
α
=
, (6)
12
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- …
- следующая ›
- последняя »
