Нагревательные печи и устройства
14
нагреве,
µ
= 0,5 при двухстороннем (симметричном) нагреве. В общем
случае 0,5 <
µ
< 1,0. При несимметричном нагреве возможно
µ
> 1, ко-
гда тепло отводится с нижней необогреваемой поверхности тела.
Коэффициент
µ
можно определить по следующим формулам, зная
величину плотности тепловых потоков или измерив температуру в не-
скольких точках по сечению тела. Если известны плотности тепловых
потоков на обоих поверхностях нагреваемой пластины, то
),
/(
"
п
'
п
'
п
q q q
+
=µ
(1.18)
где
.
"
п
'
п
q q
>
Если измерять температуру в трех произвольно взятых по сече-
нию тела точках, то
µ
= [(
l
2
+ 2
lf
+
fq
)
t
1
+(
l
2
+
f
2
+ 2
lf
+ 2
lq
+ 2
fq
)
t
2
+
+ (
l
2
+
lq
)
t
3
] / 2
x
[
ft
1
+ (
l
+
f
)
t
2
+
lt
3
] .
(1.19)
Величины
t
1
,
t
2
,
t
3
,
f
,
l
,
q
приведены на рис. 1.3,
б
.
В целях обеспечения наиболее быстрого и высококачественного
нагрева всегда следует стремиться к созданию таких условий располо-
жения материала в печи, при которых нагрев приближается к симмет-
ричному.
Расчет нагрева заготовок в печах с постоянной температурой
можно вести по формулам для тонких тел, когда число Био не превы-
шает 0,25 – 0,3.
В формуле (1.12) берется полный объем и полная поверхность на-
греваемой заготовки, т.е. при всестороннем – симметричном нагреве.
Практически заготовки располагаются или вплотную друг к другу, или
с какими – то расстояниями между ними. Поэтому часть поверхности,
воспринимающей тепло, будет закрыта, и время нагрева будет больше.
Так как трудно установить точно площадь, воспринимающую тепло, то
вводится так называемый коэффициент расположения
К
р
, и действи-
тельное время нагрева будет
I
нp
д
н
τ =τ
K
.
(1.20)
Значения
К
р
для цилиндрической или квадратной заготовки при-
ведены на рис. 1.4. Кроме того, при нагреве под термообработку для
проведения изменений в структуре делается так называемая выдержка,
т.е. нагрев при постоянной конечной температуре металла. Продолжи-
тельность выдержки для теплотехнически тонких тел устанавливается
в пределах 0,1 – 0,2 от времени нагрева (1.20). Приведем пример расче-
та нагрева стальной заготовки под закалку в камерной печи. Исходные
