Тепловые процессы в технологической системе резания. Неумоина Н.Г - 46 стр.

уравнением вида [6]:
                             Nu = Ci ⋅ (Gr ⋅ Pr)n.              (5.15)
Причем С1 относится к теплоотдаче вертикальных и горизонтальных ва-
лов (характерный линейный размер соответственно длина и диаметр ва-
ла), шаров и вертикальных плит (характерный размер – высота плиты);
     С2 – горизонтальные плиты при теплоотдаче, направленной вверх;
     С3 – при теплоотдаче, направленной вниз.
     Значения коэффициента Сi и показателя степени n в зависимости от
произведения Gr ⋅ Pr приведены в таблице 4 [6].
                                                            Таблица 4
     Gr ⋅ Pr        С1             С2              С3         n
      10-3 - 102     1,18           1,53           0,83          0,125
    5⋅102 - 2⋅107    0,54           1,70           0,34          0,25
       > 2⋅107      0,135          0,176           0,09          0,33
.
      Различные значения коэффициентов С1, С2, С3 объясняются измене-
                        нием условий обтекания тела средой, т. к. при есте-
      x                 ственной конвекции существенную роль играет
                        размер ℓ омываемой поверхности, измеренный по
                        вертикали. От него зависит толщина пограничного
                        слоя и возможность изменения режима движения
                        от ламинарного к турбулентному на различных
                        участках поверхности твердого тела. Это влияет на
                        среднее значение коэффициента теплоотдачи. С
                        увеличением ℓ значение α возрастает. Естественная
                        конвекция происходит более интенсивно при теп-
                        лоотдаче вверх, чем при теплоотдаче вниз, т. к. в
                     αx
                        последнем случае само тело стоит на пути нагретых
  Рис.5.6. Теплоотдача
   вертикального вала   частиц жидкости или газа при их движении вверх.
                            Если естественная конвекция происходит в
воздушной среде, то в уравнение (5.15) могут быть внесены дальнейшие
изменения, т. к. для газов значение числа Прандтля (Рr) мало меняется с
изменением температуры. Возрастание температуры воздуха от 20°С до
300°С вызывает изменение значения Рr на 4 %. Примером критериальной
формулы типа (5.15) при условии, что Рrn ≈ 1 является выражение для
определения коэффициента теплоотдачи от поверхностей деталей стан-
ков при естественной конвекции воздуха [8]:
                                Nu0 = 0 ,2 K ⋅ Gr00 ,33 ,            (5.16)
где К – коэффициент, зависящий от формы и расположения деталей ме-
таллорежущего оборудования (приведен в табл.5).

                                    46