М а т е р и а л ы X В с е р о с с и й с к о й н а у ч н о - п р а к т и ч е с к о й к о н ф е р е н ц и и
П о с в я щ а е т с я 1 0 0 - л е т и ю Р о с т и с л а в а Е в г е н ь е в и ч а А л е к с е е в а
405
где τ
12
– время, требуемое для охлаждения АБ, до температуры t
2
, с;
t
1
–
начальная температура АБ, °С;
t
2
– конечная температура АБ, °С.
Подставляя в формулу (1) время τ
12
= 10800 с и остальные величины из
ТЗ (
t
1
= 20 °С,
t
2
= – 30 °С, ), получаем темп равным 4,73·10
-5
с
-1
.
При этом темп охлаждения также определяется по формуле [2]:
,
(2)
где σ – тепловая проводимость от АБ к внешней среде, Вт/К;
С
– тепловая
ёмкость АБ, Дж/К.
Зная темп охлаждения ИП, и, используя усреднённые коэффициенты
теплоотдачи от кожуха в среду, между АБ и оболочкой теплоизоляции, можно
определить требуемую толщину слоя теплоизоляции.
АБ имеет объём 0,0029 м
3
и массу 6,6 кг, что соответствует плотности
2276 кг/м
3
. Для упрощения предполагаем, что АБ изготовлена из однородного
материала и по коэффициенту теплопроводности и удельной теплоёмкости
идентична сплаву АМц. Тогда тепловая ёмкость АБ определяется по
следующей формуле:
,
(3)
где
с
р
– удельная теплоёмкость АБ, Дж/кг·К;
M
– масса АБ, кг.
Тепловая проводимость от АБ к внешней среде определяется по формуле
[3]:
,
(4)
где σ
АБ
– тепловая проводимость АБ, Вт/К;σ
возд
– тепловая проводимость
воздушного зазора между АБ и теплоизоляцией, Вт/К;σ
из
– тепловая
проводимость теплоизоляции, Вт/К;σ
кож
– тепловая проводимость от кожуха
ИП к окружающей среде, Вт/К.
В формуле (4) неизвестна только проводимость теплоизоляции. Тепловая
проводимость АБ [4]:
,
(5)
где λ
АБ
– коэффициент теплопроводности АБ, Вт/м·К;
S
АБ
– площадь
поверхности АБ, м
2
;
L
АБ
– определяющий размер АБ, м.
Определяющий размер АБ:
