Тепловые процессы в технологической системе резания. Неумоина Н.Г - 9 стр.

зической природе элементарными способами переноса тепла: теплопровод-
ностью, конвективным теплообменом и тепловым излучением [2].
     Распространение теплоты теплопроводностью зависит от физиче-
ских свойств тела: в газах передача тепла теплопроводностью осуществ-
ляется в результате соударения молекул между собой; в металлах – диф-
фузией свободных электронов и упругих колебаний кристаллической
решетки; в жидкостях и твердых диэлектриках – путем упругих волн (уп-
ругие колебания кристаллической решетки).
     Конвективный теплообмен – процесс переноса тепла при перемеще-
нии макроскопических объемов газа или жидкости из области с одной
температурой в область с другой температурой. Конвекция всегда сопро-
вождается теплопроводностью.
     Различают естественную и вынужденную конвекцию. В первом слу-
чае движущей силой процесса является разность температур. Во втором –
принудительное внешнее воздействие, чаще всего механическое (насосы,
компрессоры, вентиляторы).
     В инженерной практике основной интерес представляет теплоотда-
ча, под которой понимают конвективный теплообмен между потоком
жидкости или газа и поверхностью твердого тела. Этот процесс чаще все-
го описывают уравнением Ньютона-Рихмана:
                              Q = α ⋅ F ⋅ (tж – tc),             (1.2)
где F – поверхность теплоотдачи, м2;
    tж, tс – температуры жидкости и стенки, К или °С;
    α – коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2⋅К). Его можно выразить из
уравнения (1.2) и дать следующее определение.
                                        Q
                             α=                  .
                                 F ⋅ (t ж − tc )
     Коэффициент теплоотдачи α представляет собой количество тепла,
отдаваемое или воспринимаемое единицей поверхности теплоотдачи F
при разности температур между жидкостью и стенкой 1К. Коэффициент
теплоотдачи α зависит от большого числа факторов: формы и размеров
тела, режима движения, скорости и температуры жидкости, ее теплофи-
зических свойств и т. п. Расчет теплоотдачи, несмотря на простоту урав-
нения (1.2), является весьма сложным делом, главная трудность которого
заключается в определении величины коэффициента теплоотдачи (более
подробно – см. раздел 3.5).
     Тепловое излучение – это процесс распространения тепловой энергии
с помощью электромагнитных волн. При тепловом излучении происхо-
дит двойное превращение энергии: тепловая энергия излучающего тела
переходит в лучистую и, наоборот, лучистая энергия, поглощаясь телом,
переходит в тепловую.
                                    9