Рис. 5. Зависимость от безразмерного времени:
а
— безразмерной избыточной температуры среды;
б
— критерия Био
Рис. 6. Зависимость безразмерной глубины проникания температурных волн
от критерия Фурье в предельном случае (
a
)
Bi
(ˆ
τ
)
→ ∞
при степени паровой
парциальности (
1
— 0,1;
2
— 0,2;
3
— 0,3;
4
— 0,5) и в частном случае (
б
)
Bi
(ˆ
τ
) =
Bi
при
e
п
= 0
,
3
и значениях критерия Био (
1
— 0,1;
2
— 1;
3
— 10;
4
—
∞
)
На рис. 6,
а
приведены зависимости безразмерной глубины распро-
странения температурных волн
ˆ
δ
0
,
01
от критерия Фурье при различных
степенях парциальности для предельных условий Bi
(ˆ
τ
)
→ ∞
. В такой
постановке определяющими критериями будут только Fo и
e
п
. Кроме
того, как отмечалось ранее, колебания температуры распространяются
на максимальную глубину. Таким образом, все зависимости, учитыва-
ющие влияние Bi и
β
, будут лежать ниже приведенных на рис. 6,
a
. Из
графиков следует, что, несмотря на максимальный размах колебаний
температуры поверхности, в практическом для нас интервале значений
Fo от
10
−
6
до
10
−
4
значения
ˆ
δ
0
,
01
малы и не превышают
0
,
0069
на его
нижней границе и
0
,
069
на верхней. При этом очевидна нелинейная за-
висимость глубины распространения температурных волн от степени
парциальности — если для значений
0
,
4
(на графике не приведено) и
0
,
5
кривые практически совпадают, то для
0
,
1
и
0
,
2
они заметно отсто-
ят друг от друга. По результатам расчетов установлено, что колебания
температуры распространяются на всю глубину цилиндра для
e
п
= 0
,
1
при Fo
= 0
,
0158
, а для
e
п
= 0
,
5
при Fo
= 0
,
0105
. Отметим, что
ˆ
δ
ζ
будет максимальной из всех возможных при
e
п
= 0
,
5
, а соответству-
ющая ей кривая представляет собой линию симметрии, т.е. графики
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2011. № 4 67
