КРАТКИЙ КУРС ТЕПЛОМАССООБМЕНА
40
Коэффициент
ψ
зависит от условий процесса на поверхности тела: при
Bi
<
0,1 имеем
1
ψ =
(температуры, усредненные по объему и поверхности те-
ла, одинаковые); при
Bi
>
100 имеем
0
ψ =
(температура поверхности тела
равна температуре среды).
Коэффициент формы
K
различных тел:
для
шара
радиусом
r
0
2
0
0,101
K
r
= ⋅
;
(5.29)
для
цилиндра
радиусом
r
0
и длиной
l
1
2
2
0
2, 405
K
r
l
π 
=
+
  
 
;
(5.30)
для
параллелепипеда
со сторонами
a
,
b
,
c
1
2
2
2
K
a
b
c
π π π
     
=
+ +
     
     
.
(5.31)
При высокой интенсивности теплоотдачи темп охлаждения пропорциона-
лен коэффициенту температуропроводности материала тела:
1
m K a
= ⋅
.
(5.32)
5.5. Задание
Вал диаметром
d
с температурой
T
1
поместили в нагреватель, где темпе-
ратура постоянна и равна
T
2
. Процесс нагревания проводился до получения на
поверхности вала температуры
T
3
. Найти время нагрева и температуру на оси,
если коэффициент теплопроводности материала вала λ, коэффициент темпера-
туропроводности
a
и коэффициент теплоотдачи α. Данные для решения взять из
табл.5.3.
Таблица 5.3
Данные к заданию
Вариант
T
1
,
°С
T
2
,
°С
T
3
,
°С
d,
мм
λ
,
Вт/м К
a
10
-6
,
2
м /с
α
,
2
Вт/м К
1
20
800
500
100
30
6,80
120
2
21
820
510
110
32
6,85
130
3
22
840
520
120
34
6,90
140
4
23
860
530
130
36
6,95
150
5
24
880
540
140
40
7,00
160
6
25
900
550
150
45
6,80
170
7
26
800
560
100
50
6,85
120
I...,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39 41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,...158