где
Q
—
внутренняя энергия тела
;
θ
—
коэффициент теплоотдачи
;
S
—
площадь поверхности охлаждения
;
T
e
—
температура окружающей
среды
.
С другой стороны
,
изменение энергии тела можно представить как
dQ
=
c mdT,
(11)
где
c
—
удельная теплоемкость
;
m
—
масса тела
.
Подставляя выражение
(11)
в уравнение
(10),
получим дифферен
-
циальное уравнение
dT
T
−
T
e
=
−
θ S
c m
dτ,
(12)
решая которое при начальном условии
T
(0) =
T
0
относительно
θ
,
по
-
лучим
θ
=
c m
S τ
ln
T
0
−
T
e
T
−
T
e
.
(13)
Экспериментальные данные по охлаждению тела
,
коэффициент те
-
плоотдачи которого необходимо определить
,
должны содержать сле
-
дующие данные
:
вектор температуры
T
[
i
]
и вектор времени
τ
[
i
]
,
i
= 0
,
1
, . . . , n
,
где
n
+ 1
—
количество экспериментальных значе
-
ний
;
теплоемкость материала
c
;
массу тела
m
и площадь охлаждения
S
;
температуру окружающей среды
T
e
и начальную температуру
T
0
.
По экспериментальным значениям времени
τ
[
i
]
и температуры
T
[
i
]
строится кривая охлаждения
(
рис
. 1).
При этом кривая разбива
-
ется на
n
интервалов
,
для каждого из которых по формуле
(13)
опре
-
деляется соответствующее значение коэффициента теплоотдачи
θ
[
i
]
.
Рис
. 1.
Температурная кривая охлажде
-
ния для определения коэффициента теп
-
лоотдачи в окружающую среду
В качестве искомого
θ
возьмем
среднее значение для всего ин
-
тервала времени
:
θ
=
1
n
n
X
i
=1
θ
[
i
]
.
(14)
Определение коэффициен
-
та теплоотдачи вращающих
-
ся тормозных шкивов
/
дисков
.
Если тело неподвижно
,
то вся
его поверхность имеет одинако
-
вый коэффициент теплоотдачи
Θ (
τ, x, y, z
) =
θ
.
При вращении тела количе
-
ство теплоты
,
отдаваемое в окру
-
жающую среду
,
увеличивается
.
ISSN 0236-3941.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. “
Машиностроение
”. 2005.
№
3 93
