Нестационарная теплопровідність - студопедія

Мал. 2.3.1. Характер зміни температури тіла в часі

На рис. 2.3.1 показаний характер кривих, отриманих при нагріванні однорідного твердого тіла в середовищі з постійною температурою tж. У міру нагрівання температура в кожній точці асимптотично наближається до температури гріючого середовища. Найбільш швидко змінюється температура точок, що лежать поблизу поверхні тіла. Зі збільшенням часу прогріву ця різниця буде зменшуватися і теоретично через досить великий відрізок часу вона дорівнюватиме нулю.

Для вирішення задач нестаціонарної теплопровідності використовують такі безрозмірні числа подібності:

1. Число Біо. фізичний зміст якого - відношення внутрішнього теплового опору до зовнішнього. Біо характеризує «термічну масивність» тел. Якщо число Біо Bi<0,25 – тело термически тонкое. Это означает, что поверхность и центр в образце прогреваются одновременно, по сечению тела температура одинаковая. Если Bi>0,25 - тіло термічно масивне. Швидше нагрівається поверхню, температура в центрі менше, ніж на поверхні.

2. Число Фур'є - вказує на безрозмірний час нагрівання.

За номограммам Будріна, знаючи значення чисел Bi і Fо, знаходять безрозмірну температуру.