Исследование процесса охлаждения пластины

С помощью компьютерной модели охлаждения пластины определили температуры для различных точек пластины в различные моменты времени. На основе полученных данных построили графики:

Рисунок 8.1 Распределение температуры по пластине.

Рисунок 8.2 Кривые охлаждения различных точек пластины.

Определение времени охлаждения пластины до 100 оС.

Рисунок 9.1 Кривые охлаждения точки в плоскости симметрии пластины Находим точки пересечения прямой, проведенной от значения температуры 100 °C параллельно оси времени, с полученными кривыми. Ординаты пересечения соответствуют продолжительности охлаждения пластины до 100 °C.

Запишем данные по продолжительности охлаждения в таблицу 8.1:

Таблица 8.1 Продолжительность охлаждения пластин при различных коэффициентах теплоотдачи.

По данным таблицы строим график зависимости времени охлаждения пластины от коэффициента теплоотдачи.

Рисунок 9.2 График зависимости tОХЛ=f (б) по результатам расчета, найденным с помощью компьютерной модели Уравнение аппроксимирующей кривой описывается общим уравнением:

где — время охлаждения оси цилиндра до 100 °C; а — безразмерный коэффициент; б — коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2· К).

С помощью графического метода выявили линейное уравнение зависимости времени охлаждения пластины (tОХЛ) от коэффициента теплоотдачи (б):

tОХЛ = -0,4868· х + 2,2243, при R2 = 0,9626.

Коэффициенты a и n определим исходя из системы двух уравнений:

Получили следующее выражение: