А Б В Г Д Е Є Ж З І Ї Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ю Я
Миттєвий джерело - тепло
Миттєвий джерело тепла є зондом, зануреним у випробувану середу, якому повідомляється короткочасний тепловий імпульс. Плоский нагрівач постійної потужності, що використовується в розглянутих вище методах, також є зондом. Деякі зонди виявляються такими, що доводиться, щоб уникнути перекручування результатів розрахунку, враховувати їх власну теплоємність.
Миттєвий джерело Тепла - це джерело, Тривалість дії якого прагне до нуля.
Схема взаємного розташування зразка 1 еталона 2 і нагрівача 3 в установці за методом ізотермічного джерела тепла. Метод миттєвого джерела тепла дозволяє визначити всі термічні коефіцієнти з одного досвіду.
Схеми вимірювання а, К і с по двох модифікацій методу миттєвого джерела тепла. Порівняльний метод миттєвого джерела тепла має кілька модифікацій[36, 48, 49], Що відрізняються один від одного взаємним розташуванням спаїв термопар і нагрівачів.
Функція температурного впливу миттєвого джерела тепла для тіла кінцевих розмірів і одновимірного потоку тепла може бути представлена так (див. Гл. У початковий момент часу діє миттєвий джерело тепла силою Q2 (дж /м) на одиницю довжини циліндричної поверхні г рр. Між поверхнею циліндра і навколишнім середовищем відбувається теплообмін за законом Ньютона. Потрібно знайти розподіл температури і середню температуру в будь-який момент часу.
Дяя визначення теплофізичних властивостей піску був застосований метод миттєвого джерела тепла. Цей метод в силу малого часу проведення досвіду дозволяє визначити теплові коефіцієнти вологих матеріалів. Час одного досвіду не перевищує 5 - 7 хв. За такий час волога в досліджуваному матеріалі не встигає перерозподілитися.
Тут § (і-і) - дельта-функція, яка описувала миттєвий джерело тепла, - а - координата реакції.
Приймемо тепер, що в системі з штрихами діє тільки зосереджений миттєвий джерело тепла в точці а граничні умови є однорідними.
Xi y z), називається функцією температурного впливу миттєвого джерела тепла і є аналогом функції Гріна.
З'ясуємо умови, при яких нагрівальний елемент задовольняє вимогам миттєвого джерела тепла.
Вирішимо допоміжну задачу, засновану на визначенні переміщень і напружень, викликаних дією зосередженого миттєвого джерела тепла одиничної інтенсивності, вміщеного на початку координат.
Для визначення теплових властивостей гірських порід в зазначеному інтервалі температур використовується установка, заснована на методі миттєвого джерела тепла із застосуванням плоского нагрівача. Цей метод був вибраний з великого числа інших випробуваних методів завдяки достатньої чутливості і точності вимірювань (похибка 10%), простоті конструкції, можливості одночасного визначення всіх трьох характеристик (X, а й з) і короткочасність проведення досвіду.
На закінчення цього розділу необхідно зазначити, що метод джерел дає можливість вирішувати не тільки безпосередньо завдання з миттєвими джерелами тепла, а й завдання на охолодження або нагрівання тіла, коли в початковий момент часу задано розподіл температури як функції координат. До такого ж результату можна прийти, якщо вирішувати ці завдання методом інтегрального перетворення Фур'є - Ханкеля.
Отже, вираз (2) розв'язує задачі розподілу температури в необмеженій тілі в будь-який момент часу, викликаного дією миттєвого джерела тепла напругою Ь: в точці xlt У.
Залежність коефіцієнтів. і а целюлози від W (а і Я від t (б в першому періоді кондуктівпой сушки. На рис. 4 - 1 а показана залежність коефіцієнтів температуропровідності а й теплопровідності л від вмісту вологи W целюлози, отримана автором методом миттєвого джерела тепла. Як і слід було очікувати, зі збільшенням W при постійній температурі відбувається зростання коефіцієнтів тепло - і температуропровідності.
Порівнюючи її з правою частиною формули (22) з урахуванням (23), говорять, що вона дає значення температур в будь-якій точці стержня в будь-який момент часу t, якщо при t 0 в перерізі (граничний випадок при ДД: - 0) був миттєвий джерело тепла з кількістю тепла Q-пор.
спочатку йдуть завдання для необмеженої прямий, потім для променя, причому серед передбачається ізотропної і однорідної, потім розглядаються завдання для неоднорідної прямий, складеної з двох однорідних променів, і деякі інші завдання з неоднорідностями середовищ і зосередженими факторами для необмеженої прямий і променя; нарешті, йдуть завдання для кінцевого відрізка, причому розглядаються два різних уявлення функцій впливу миттєвих джерел тепла: одне виходить методом резделенія змінних (методом Фур'є), інше - методом відображень, і проводиться їх порівняння.
Один з абсолютних методів був застосований[9]для визначення теплових коефіцієнтів грунту, яка приймалася за необмежену середу. Дія ідеального миттєвого джерела тепла реалізувалося у вигляді тепловіддачі попередньо нагрітій до 60 - 70 С латунної пластинки розміром 150x300 мм.
Вирівнююча здатність псевдозрідженим шаром більш точно може бути оцінена при вимірюванні ефективної температуропроводности системи (ае), особливо із застосуванням деяких нестаціонарних методів. Цікавим є метод миттєвого джерела тепла[57, 395, 397](Або іншого імпульсу), що дозволяє порівняно просто визначити величину ае.
Дано сферичне тіло при температурі, яка дорівнює нулю. У початковий момент часу діє миттєвий джерело тепла силою Qt (дж), розподілений вздовж сферичної поверхні г гх.
З методів, заснованих на нестаціонарному тепловому режимі, найбільш перспективними є зондові методи, запропоновані проф. Кулакова, заснований на принципі миттєвого джерела тепла, малопридатний для високополімеров через тривалість термостатування, що досягає 4 - 8 год при температурах дослідження близько 100 - 150 С.
Дан напівобмеженого тонкий стрижень, бокова поверхня якого має теплову ізоляцію. У початковий момент часу (t 0) діє миттєвий джерело тепла Q3 (дж /м) в перерізі стержня на відстані х1 від кінця його. Між ізольованим кінцем стержня і навколишнім середовищем (Тс 0) відбувається теплообмін за законом Ньютона. Потрібно знайти розподіл температури по довжині стрижня в будь-який момент часу. Початкову температуру стрижня приймаємо рівною нулю.
Виведені вище розрахункові формули отримані на основі припущення про миттєве джерелі тепла.
Найбільш надійно для конкретних умов залягання продуктивних пластів і їм супутніх порід коефіцієнт теплопровідності і питому теплоємність визначають за даними відповідних експериментів із застосуванням стаціонарних, нестаціонарних і калориметричних методів. В умовах високих температур використовують методи стаціонарного теплового потоку, миттєвого джерела тепла, температурних хвиль і монотонного режиму.
Індукційна іскра відрізняється від ємнісний іскри головним чином своєю більшою тривалістю. Ця різниця досить велика, щоб встановити, чи можна розглядати індукційну іскру як миттєвий джерело тепла або ж вона, подібно до металевих поверхонь, повинна розглядатися як тривалий джерело тепла. Результати великого дослідження проте показали, що принаймні по відношенню до парафіновим вуглеводнів індукційні іскри повинні вважатися подібними пс дії ємнісним іскрам, незважаючи на велику різницю між цими двома типами як по тривалості, так і за обсягом. Велика тривалість і більший обсяг індукційного іскри очевидно маскують невеликі відмінності в легкості займання тих сумішей, які найбільш легко спалахують.
Перша, кіазнстатіческая, фаза зобов'язана своїм існуванням теплових процесів, що протікають на електродах під дією розряду. Іншими словами, вона повністю визначається термічек режимом ураженої розрядом зони і може бути оцінена теоретично рішенням завдання про нестаціонарної теплопередачі від зосередженого миттєвого джерела тепла. Друга фаза, динамічна, визначається головним чином електричними характеристиками розряду, відомими з експерименту.
Спочатку йдуть завдання для необмеженої прямий, потім для променя, причому серед передбачається ізотропної і однорідної, потім розглядаються завдання для неоднорідної прямий, складеної з двох однорідних променів, і деякі інші завдання з неоднорідностями середовищ і зосередженими факторами для необмеженої прямий і променя; нарешті, йдуть завдання для кінцевого відрізка, причому розглядаються два різних уявлення функцій впливу миттєвих джерел тепла: одне виходить методом поділу змінних (методом Фур'є), інше - методом відображень, і проводиться їх порівняння.
У стаціонарних методах використовують сталість теплового потоку, що проходить через зразок, в к-ром встановлюється градієнт т-ри, пропорційний коеф. Нестаціонарні методи засновані на тому, що т-ра породи змінюється з часом відповідно до її тепло-фіз. Нестаціонарними є методи миттєвого джерела тепла, методи нагріву (охолодження) в необмеженому середовищі і методи регулярного режиму.
В - Останнім часом в нашій лабораторії в Інституті тепло - і масообміну АН БРСР В. А. Борюдулей і А. І. Тамарін були виміряні вертикальна і горизонтальна ефективні температуропроводности вільного і загальмованого шарів волосінь псевдоожіжен-них - повітрям кімнатної температури. Під час досліду на фіксованій відстані від миттєвого джерела тепла безперервно реєструвалася температура шару.
Миттєвий джерело Тепла - це джерело, Тривалість дії якого прагне до нуля.
Схема взаємного розташування зразка 1 еталона 2 і нагрівача 3 в установці за методом ізотермічного джерела тепла. Метод миттєвого джерела тепла дозволяє визначити всі термічні коефіцієнти з одного досвіду.
Схеми вимірювання а, К і с по двох модифікацій методу миттєвого джерела тепла. Порівняльний метод миттєвого джерела тепла має кілька модифікацій[36, 48, 49], Що відрізняються один від одного взаємним розташуванням спаїв термопар і нагрівачів.
Функція температурного впливу миттєвого джерела тепла для тіла кінцевих розмірів і одновимірного потоку тепла може бути представлена так (див. Гл. У початковий момент часу діє миттєвий джерело тепла силою Q2 (дж /м) на одиницю довжини циліндричної поверхні г рр. Між поверхнею циліндра і навколишнім середовищем відбувається теплообмін за законом Ньютона. Потрібно знайти розподіл температури і середню температуру в будь-який момент часу.
Дяя визначення теплофізичних властивостей піску був застосований метод миттєвого джерела тепла. Цей метод в силу малого часу проведення досвіду дозволяє визначити теплові коефіцієнти вологих матеріалів. Час одного досвіду не перевищує 5 - 7 хв. За такий час волога в досліджуваному матеріалі не встигає перерозподілитися.
Тут § (і-і) - дельта-функція, яка описувала миттєвий джерело тепла, - а - координата реакції.
Приймемо тепер, що в системі з штрихами діє тільки зосереджений миттєвий джерело тепла в точці а граничні умови є однорідними.
Xi y z), називається функцією температурного впливу миттєвого джерела тепла і є аналогом функції Гріна.
З'ясуємо умови, при яких нагрівальний елемент задовольняє вимогам миттєвого джерела тепла.
Вирішимо допоміжну задачу, засновану на визначенні переміщень і напружень, викликаних дією зосередженого миттєвого джерела тепла одиничної інтенсивності, вміщеного на початку координат.
Для визначення теплових властивостей гірських порід в зазначеному інтервалі температур використовується установка, заснована на методі миттєвого джерела тепла із застосуванням плоского нагрівача. Цей метод був вибраний з великого числа інших випробуваних методів завдяки достатньої чутливості і точності вимірювань (похибка 10%), простоті конструкції, можливості одночасного визначення всіх трьох характеристик (X, а й з) і короткочасність проведення досвіду.
На закінчення цього розділу необхідно зазначити, що метод джерел дає можливість вирішувати не тільки безпосередньо завдання з миттєвими джерелами тепла, а й завдання на охолодження або нагрівання тіла, коли в початковий момент часу задано розподіл температури як функції координат. До такого ж результату можна прийти, якщо вирішувати ці завдання методом інтегрального перетворення Фур'є - Ханкеля.
Отже, вираз (2) розв'язує задачі розподілу температури в необмеженій тілі в будь-який момент часу, викликаного дією миттєвого джерела тепла напругою Ь: в точці xlt У.
Залежність коефіцієнтів. і а целюлози від W (а і Я від t (б в першому періоді кондуктівпой сушки. На рис. 4 - 1 а показана залежність коефіцієнтів температуропровідності а й теплопровідності л від вмісту вологи W целюлози, отримана автором методом миттєвого джерела тепла. Як і слід було очікувати, зі збільшенням W при постійній температурі відбувається зростання коефіцієнтів тепло - і температуропровідності.
Порівнюючи її з правою частиною формули (22) з урахуванням (23), говорять, що вона дає значення температур в будь-якій точці стержня в будь-який момент часу t, якщо при t 0 в перерізі (граничний випадок при ДД: - 0) був миттєвий джерело тепла з кількістю тепла Q-пор.
спочатку йдуть завдання для необмеженої прямий, потім для променя, причому серед передбачається ізотропної і однорідної, потім розглядаються завдання для неоднорідної прямий, складеної з двох однорідних променів, і деякі інші завдання з неоднорідностями середовищ і зосередженими факторами для необмеженої прямий і променя; нарешті, йдуть завдання для кінцевого відрізка, причому розглядаються два різних уявлення функцій впливу миттєвих джерел тепла: одне виходить методом резделенія змінних (методом Фур'є), інше - методом відображень, і проводиться їх порівняння.
Один з абсолютних методів був застосований[9]для визначення теплових коефіцієнтів грунту, яка приймалася за необмежену середу. Дія ідеального миттєвого джерела тепла реалізувалося у вигляді тепловіддачі попередньо нагрітій до 60 - 70 С латунної пластинки розміром 150x300 мм.
Вирівнююча здатність псевдозрідженим шаром більш точно може бути оцінена при вимірюванні ефективної температуропроводности системи (ае), особливо із застосуванням деяких нестаціонарних методів. Цікавим є метод миттєвого джерела тепла[57, 395, 397](Або іншого імпульсу), що дозволяє порівняно просто визначити величину ае.
Дано сферичне тіло при температурі, яка дорівнює нулю. У початковий момент часу діє миттєвий джерело тепла силою Qt (дж), розподілений вздовж сферичної поверхні г гх.
З методів, заснованих на нестаціонарному тепловому режимі, найбільш перспективними є зондові методи, запропоновані проф. Кулакова, заснований на принципі миттєвого джерела тепла, малопридатний для високополімеров через тривалість термостатування, що досягає 4 - 8 год при температурах дослідження близько 100 - 150 С.
Дан напівобмеженого тонкий стрижень, бокова поверхня якого має теплову ізоляцію. У початковий момент часу (t 0) діє миттєвий джерело тепла Q3 (дж /м) в перерізі стержня на відстані х1 від кінця його. Між ізольованим кінцем стержня і навколишнім середовищем (Тс 0) відбувається теплообмін за законом Ньютона. Потрібно знайти розподіл температури по довжині стрижня в будь-який момент часу. Початкову температуру стрижня приймаємо рівною нулю.
Виведені вище розрахункові формули отримані на основі припущення про миттєве джерелі тепла.
Найбільш надійно для конкретних умов залягання продуктивних пластів і їм супутніх порід коефіцієнт теплопровідності і питому теплоємність визначають за даними відповідних експериментів із застосуванням стаціонарних, нестаціонарних і калориметричних методів. В умовах високих температур використовують методи стаціонарного теплового потоку, миттєвого джерела тепла, температурних хвиль і монотонного режиму.
Індукційна іскра відрізняється від ємнісний іскри головним чином своєю більшою тривалістю. Ця різниця досить велика, щоб встановити, чи можна розглядати індукційну іскру як миттєвий джерело тепла або ж вона, подібно до металевих поверхонь, повинна розглядатися як тривалий джерело тепла. Результати великого дослідження проте показали, що принаймні по відношенню до парафіновим вуглеводнів індукційні іскри повинні вважатися подібними пс дії ємнісним іскрам, незважаючи на велику різницю між цими двома типами як по тривалості, так і за обсягом. Велика тривалість і більший обсяг індукційного іскри очевидно маскують невеликі відмінності в легкості займання тих сумішей, які найбільш легко спалахують.
Перша, кіазнстатіческая, фаза зобов'язана своїм існуванням теплових процесів, що протікають на електродах під дією розряду. Іншими словами, вона повністю визначається термічек режимом ураженої розрядом зони і може бути оцінена теоретично рішенням завдання про нестаціонарної теплопередачі від зосередженого миттєвого джерела тепла. Друга фаза, динамічна, визначається головним чином електричними характеристиками розряду, відомими з експерименту.
Спочатку йдуть завдання для необмеженої прямий, потім для променя, причому серед передбачається ізотропної і однорідної, потім розглядаються завдання для неоднорідної прямий, складеної з двох однорідних променів, і деякі інші завдання з неоднорідностями середовищ і зосередженими факторами для необмеженої прямий і променя; нарешті, йдуть завдання для кінцевого відрізка, причому розглядаються два різних уявлення функцій впливу миттєвих джерел тепла: одне виходить методом поділу змінних (методом Фур'є), інше - методом відображень, і проводиться їх порівняння.
У стаціонарних методах використовують сталість теплового потоку, що проходить через зразок, в к-ром встановлюється градієнт т-ри, пропорційний коеф. Нестаціонарні методи засновані на тому, що т-ра породи змінюється з часом відповідно до її тепло-фіз. Нестаціонарними є методи миттєвого джерела тепла, методи нагріву (охолодження) в необмеженому середовищі і методи регулярного режиму.
В - Останнім часом в нашій лабораторії в Інституті тепло - і масообміну АН БРСР В. А. Борюдулей і А. І. Тамарін були виміряні вертикальна і горизонтальна ефективні температуропроводности вільного і загальмованого шарів волосінь псевдоожіжен-них - повітрям кімнатної температури. Під час досліду на фіксованій відстані від миттєвого джерела тепла безперервно реєструвалася температура шару.