Методы решения задач тепломассопереноса. Теплопроводность и диффузия в неподвижной среде. Коновалов В.И - 10 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

T(x, y, z, τ)|
x, y, z = S
= f
(x, y, z, τ). (1.13)
Например, для одномерной однослойной бесконечной пластины толщиной l
T(0, τ) = f
1
(0, τ); (1.14)
T(l, τ) = f
2
(l, τ). (1.15)
Рис. 1.2 Граничные условия 1 рода:
1, 2, 3 – температурные поля в разные последовательные моменты
времени (для охлаждения тела), Г – граница тела
К задачам с ГУ-1 относятся задачи охлаждения (нагрева) тела при искусственно заданном распре-
делении температур на поверхности, при очень интенсивном теплообмене на поверхности, когда темпе-
ратуру
поверхности можно считать равной температуре среды и в ряде других случаев.
Для диффузии ГУ-1 задаются аналогично
С(x, y, z, τ)|
x, y, z = S
= f(x, y, z, τ). (1.16)
Граничные условия 2 рода (ГУ-2)
В этом случае задается распределение плотности теплового потока на поверхности тела как функ-
ция координат и/или времени
q
пов
=
()
S
S
zyxf
n
T
τ=
∂
∂
λ− ,,, . (1.17)
ГУ-2 часто реализуются, например, при поверхностном электронагреве, при нагревании тела высо-
котемпературными источниками тепла, когда теплообмен определяется излучением и т.д.
Для диффузии ГУ-2 задаются аналогично
()
S
S
zyxf
n
C
D τ=
∂
∂
− ,,, . (1.18)
Граничные условия 3 рода (ГУ-3)
Здесь на поверхности тела задаются условия теплоотдачи с использованием температуры окру-
жающей среды и коэффициента теплоотдачи α, Вт/(м
2
·К), характеризующего интенсивность теплового
взаимодействия окружающей среды и поверхности тела. Соответственно поверхность тела воспринима-
ет тепловой поток, записываемый по уравнению Ньютона. Тогда ГУ-3 рода имеют вид
()
()
c
,,, TzyxT
n
T
S
S
−τα=
∂
∂
λ− , (1.19)
где Т
с
– температура в ядре потока окружающей среды.
ГУ-3 (рис. 1.3) наиболее часто реализуются на практике, когда имеет место конвективный теплооб-
мен; часто используются как универсальные, так как ими можно приближенно имитировать и другие
ГУ.
Для диффузии на поверхности тела задают аналогичные условия массоотдачи с использованием
концентрации диффундирующего вещества в окружающей среде С
с
и коэффициента массоотдачи β, м/с
1
2
3

Страницы