Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Сервис онлайн-записи на собственном Telegram-боте
    Тот, кто работает в сфере услуг, знает — без ведения записи клиентов никуда. Мало того, что нужно видеть свое расписание, но и напоминать клиентам о визитах тоже. Нашли самый бюджетный и оптимальный вариант: сервис VisitTime.
    Для новых пользователей первый месяц бесплатно.
    Чат-бот для мастеров и специалистов, который упрощает ведение записей:
    Сам записывает клиентов и напоминает им о визите;
    Персонализирует скидки, чаевые, кэшбэк и предоплаты;
    Увеличивает доходимость и помогает больше зарабатывать;
    Начать пользоваться сервисом
  • Модель динамической характеристики термопреобразователя






     

    В основу построения модели положены уравнения нестационарной теплопроводности Фурье.

    Элементарный объем, а также векторы потоков тепла, проходящих через грани выделенного объема приведен на рис. 2.9.

    Рисунок 2.9 – Схема векторов потоков тепла

     

    Пусть – поток тепла, входящий вдоль оси , тогда – поток тепла на приращении .

    В качестве базового уравнения рассмотрим уравнение стационарной теплопроводности (уравнение Фурье).

     

    .

    Запишем последовательно изменение величины выделенных потоков тепла. Под изменением величины будем понимать разность входных и выходных потоков.

    Запишем изменение потока тепла по оси х:

     

    .

     

    Запишем изменение величин потоков по другим осям:

     

    ,

    .

     

    Общее изменение потока тепла, проходящего через элементарный объем:

    ,

    ,

    ,

    ,

    ,

    где - первые два члена ряда Тейлора.

     

    Аналогично:

     

    ,

     

    ,

    .

     

    C другой стороны:

     

    ,

     

    где - масса, - общая теплоемкость.

    После всех подстановок получим:

     

     

    где – коэффициент температуропроводности.

    Основное уравнение, которым можно описать теплопроводность внутри терморопреобразователя:

     

      ,

     

    где – геометрический параметр. Для бесконечного цилиндра , для шара .

    Уравнение теплопроводности можно записать для конечного цилиндра, для этого будем использовать бесконечную пластину и бесконечный цилиндр.

    Для того чтобы решить эти уравнения, надо записать условия на границе фаз. Граничные условия запишем в виде равенства плотностей потоков внутри объекта и в среде на границе раздела (поверхности раздела). Величина плотности внутри объекта запишется по закону Фурье:

     

    ,

    где a - коэффициент теплоотдачи, – радиус, соответствующий границе объекта, – температура среды.

    Запишем уравнение баланса для ограниченного объема:

    С одной стороны - это количество тепла, которое ушло из датчика, т.е

     

    ,

    где - средняя температура.

    С другой стороны - это количество тепла, которое ушло либо пришло в датчик из окружающей среды

    .

    Обозначим текущую температуру , тогда общее количество тепла для цилиндра:

    ,

     

    где .

    Если учесть, что температура для каждого слоя зависит от радиуса, то

     

    .

     

    Рисунок 2.10

     

    Такой же подход очевиден и для шара:

     

    .

    Система должна быть дополнена начальными условиями:

    при

     

    Для решения данной системы применяются численные методы, например, запись системы в конечных разностях.

    Обозначим через параметр изменение температуры во времени, а через - изменение по радиусу. Тогда изменение температуры во времени для фиксированного радиуса можно записать: .

    На рисунке 2.11 рассмотрим точку . Запишем для нее вторую производную, которую можно представить как конечную разность первых производных в точках 1 и 2:

    .

     

    Рисунок 2.11

    Оборудование для проведения лабораторной работы: термопара ТХК; самопишущий прибор КСП-4; керамический сосуд для воды; спиртовой термометр; мерный стакан; водонагревательное устройств; микрометр.

     






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.