9 / 14
Рис. 6. Зависимость температуры го-
рячей поверхности оболочек из квар-
ца (
1
) и сапфира (
2
) от мощности
ГИИ;
T
пл,с
и
T
пл,кв
— температу-
ры плавления сапфира и кварцевого
стекла
Рис. 7. Зависимость температуры
охлаждаемой поверхности оболочки
от мощности ГИИ:
1
— кварцевое стекло;
2
— сапфир;
Т
кип,в
— температура кипения воды при
давлении 0,5МПа
Рис. 8. Уточненное распределение
температуры по толщине оболочек из
кварца (
1
) и сапфира (
2
) при элек-
трической мощности ГИИ 120 кВт
(удельная мощность 600 кВт/м)
Рис. 9. Температурное поле в обо-
лочке ГИИ из сапфира при мощ-
ности 250 кВт (удельная мощность
1250 кВт/м)
до 250 кВт (удельная мощность 1250 кВт/м) он не превышает 150
◦
С
(рис. 9).
Основную роль в нагреве оболочки играет поток, передаваемый
через нее путем теплопроводности. Его плотность
q
т
при мощности
источника излучения
Р
= 250
кВт, найденная по формуле (6) для
F
внут
= 4
,
4
∙
10
−
3
м
2
(
d
1
= 7
мм,
L
= 200
мм), равна 4,55
∙
10
6
Вт/м
2
.
При этом плотность потока излучения, поглощаемого в оболочке тол-
щиной
h
= 1
мм и отдаваемого затем в охлаждающую воду, составляет
q
погл
=
kq
л,0
h
Z
0
e
−
kx
dx
=
q
погл
1
−
e
−
kh
= 0
,
00157
∙
10
6
Bт
м
2
,
где
q
л,0
= 52
,
27
∙
10
6
Вт/м
2
— плотность потока излучения на внутрен-
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2015. № 4 57