Численные методы решения ДУ теплопроводности. Метод граничных элементов

Данная группа метод включает 3 основн. разновидности;

- метод конечных разностей

- метод конечных элементов

- метод граничных элементов

Отличие от МКР, МКЭ состоит в том, что на конечные подобласти разбивают только граничные пов-ти тела, а не весь его объем, что значительно сокращает кол-во вычислений.

Недостаток: при исп-нии данного метода теплофизические хар-ки твердого тела принимают независящими от температуры.

 

24. Физическое моделирование процессов теплопроводности. Общие требования к моделям

Этот вид моделирования выполняется при помощи специальных устройств, представляющих собой копию реального тела. В процессе создания физич. модели, необходимо обеспечить подобие между ней и реальным процессом. При этом источники тепловыделения в модели могут отличаться от реальных.

Условия подобия:

1) Модель должна быть геометрически подобна реальному объекту.

2) Должно быть обеспечено равенство безразмерных координат точек модели и реального объекта.

3) Должно соблюдаться равенство критериев подобия для модели и оригинала.

 

25. Математическое моделирование процессов теплопроводности

В отличие от физич. моделирования, рассм-ют не два подобных теплофизических процесса, а два разных физических явления.

Например, процесс распространения теплоты и электрического потока имеют одинаковое математич. описание. Преимуществом данных методов яв-ся возможность изучения теплофизических явлений в сложных технологических системах.

Недостаток: сложность создания моделей с учетом определенных критериев подобия между ними и реальными телами.

Различаю след. типы моделей:

- модели со сплошной электропроводящей средой;

- модели с сеткой, состоящей из активных сопротивлений и емкост

 

Классификация методов экспериментального исследования тепловых процессов

1. Контактные – относятся методы и устройства, в которых между датчиком темп. и объектом измерения имеется непосредственный контакт; они будут разделены на 3 группы, в соответствии с основными особенностями устройств с помощью которых их осуществляют: термометры, термопары и термоиндикаторы.

2. Бесконтактные – методы, при которых датчики измерительных устройств нах-ся на некотором удалении от объекта, температура которого измеряется; осуществляют с помощью устройств в основе которых лежит регистрация инфракрасного излучения нагретых тел либо с помощью устройств, использующих оптические, акустические или пневматические датчики.

 

Искусственные термопары

Искусственные термопары применяют для измерения темп. в отдельных точках компонентов технологических систем.

Разновидности: прижимные, закладные, перерезаемые, скользящие термопары.

С помощью прижимных (привариваемых) термопар спай которых надежно прикреплён к пов-ти твердого тела, измеряют темп. малого участка нагретой пов-ти. Диаметр пятна контакта между спаем термопары и твердым телом невелик. Это позволяет в первом приближении, результатом измерения считать локальную температуру.

Закладные искусств. термопары также применяют для измерения локальной темп. малой области внутри твердого тела.

Использование этих термопар обычно связано с изготовлением разрезных образцов.

Перерезаемые термопары можно исп-ть для непосредственной записи з-нов распределения темп. на пов-тях инстр-та, контактирующих со стружкой и пов-тью резания.

Скользящими термопарами измеряют темп. на контактной стороне стружки.

Достоинства: при исп-нии стандартных проводников, зависимости твердого ЭДС от темп. можно узнать из справочных таблиц.

Недостатки: необходимо разрушать объект исследований для установки термопар, а также возможности измерения только локальных температур.

 

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: