Читать реферат по физике: "Методы оценки температурного состояния" Страница 7

(Назад) (Cкачать работу)

Начальные (временные) условия.

Рассматриваемый процесс является нестационарным, то есть в уравнения входит время в качестве переменной. Для такого процесса необходимы начальные условия, которые состоят в задании закона распределения температуры внутри тела в начальный момент времени.

При первой прошивке начальное поле температур задается равномерным и равным температуре окружающей среды : . \* MERGEFORMAT (.) При охлаждении оправки в качестве начального условия принимается температурное поле, полученное в конце нагрева оправки (в конце прошивки): . \* MERGEFORMAT (.) Для второго и последующих циклов нагрева и охлаждения за начальное условие также принимается температурное поле предыдущего процесса теплообмена.

Граничные условия (на границе в нерегулярных узлах).

Применяются условия второго рода (условия Неймана): на поверхности задается плотность теплового потока как функция от температуры и координаты .

Граничные условия на границе металл - оправка при нагреве.

Граничные условия в области раздела деформируемый металл - оправка задаются через плотность теплового потока с учетом теплоты, выделяемой при работе сил трения и температурного сопротивления слоя окалины: ; \* MERGEFORMAT (.)

,\* MERGEFORMAT (.) где- плотность кондуктивного теплового потока в системе металл - окалина - заготовка;

- плотность кондуктивного теплового потока в системе металл - воздух - оправка;

- плотность лучистого теплового потока от металла к оправке в воздушном зазоре;

- коэффициент контакта, равный отношению площади контакта ко всей площади поверхности оправки в данном сечении и определяемый экспериментально (в нашем случае на I участке , на II участке 0 << 1 (), а на iii и iv участках - );- плотность теплового потока за счет сил трения;- коэффициент, учитывающий долю теплоты, поступающей на оправку . \* mergeformat (.) Граничные условия при охлаждении оправки (граничные условия третьего рода).

При расчете охлаждения оправки между прошивками применяются граничные условия третьего рода (используется температура окружающей средыи коэффициент теплоотдачи ): . \* MERGEFORMAT (.) - плотность теплового потока с поверхности оправки при охлаждении, которая рассчитывается в зависимости от условий охлаждения. Например, при охлаждении на воздухе:

,\* MERGEFORMAT (.)

где- коэффициент теплоотдачи свободной конвекцией;- температура поверхности оправки;- температура охлаждающей среды (в данном случае воздуха).

При интенсивном охлаждении оправки . \* MERGEFORMAT (.) В этом случае- коэффициент теплоотдачи при вынужденной конвекции от поверхности оправки к потоку охладителя. Расчет коэффициента теплоотдачи выполняется по известным критериальным зависимостям.

Граничные условия на четвертом участке.

Граничные условия вдоль оси Oz на четвертом участке задаются при допущении отсутствия теплообмена на этой границе: . \* MERGEFORMAT (.)

В общем виде уравнение теплопроводности записывается так: ,\* MERGEFORMAT (.) где- температура,- теплоемкость удельная массовая теплоемкость,- коэффициент теплопроводности и- плотность

Похожие работы