Теплотехника Задача 22.141 Вариант 01

Определение количества тепла, отдаваемого валом и температуры на его оси и поверхности при заданном времени охлаждения

Цилиндр диаметром d охлаждается в среде, имеющей постоянную температуру tж. В начальный момент времени температура цилиндра всюду была одинакова t0. Коэффициент теплоотдачи во всех точках поверхности цилиндра в процессе охлаждения оставался постоянным и равным α.

Коэффициенты теплопроводности, температуропроводности и плотность материала соответственно равны λ, а, ρ.

Определить количество тепла, которое будет отдано 1 пог. м цилиндра окружающей среде, и температуры на его оси и поверхности в течение 45 минут после начала охлаждения. Для решения воспользоваться соответствующими номограммами (прил. 3, 4).
Решить задачу и ответить письменно на следующие вопросы:

1. Приведите практические примеры нестационарных тепловых процессов.

2. Какие условия ставятся при решении нестационарных задач теплопроводности и как они записываются?

3. Как определяется критерий Фурье и что данный критерий характеризует?

4. Как записываются граничные условия на оси симметрии и поверхности цилиндрического стержня при решении задачи о его нагревании или охлаждении?

5. Как коэффициент теплоотдачи α влияет на время нагревания или охлаждения твердых тел?