Сибирский федеральный университет

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2022

Идентификатор DOI: 10.18324/2077-5415-2022-3-66-70

Ключевые слова: analytical solution, Unsteady boundary conditions, characteristic numbers, approximate methods, infinite series, iterative process, аналитическое решение, нестационарные граничные условия, характеристические числа, приближенные методы, бесконечные ряды, итерационный процесс

Аннотация: Одними из наиболее важных и актуальных задач теплообмена являются задачи с нестационарными граничными условиями. В процессе нагрева либо охлаждения изделий изменяется как тепловое состояние, так и интенсивность теплового потока на поверхности. В статье рассмотрен аналитический метод решения задачи определения нестационарного температурного поля плоского тела при переменном во времени коэффициенте конвективного теплообмена. В основу предлагаемого приема решения поставленной задачи положен принцип замещения процесса конвективного теплообмена на поверхности изделия условным теплоотводом на его внешней границе, т. е. граничное условие 3-го рода заменяется на равноценное фиктивное нестационарное граничное условие 2-го рода. Такой подход является весьма продуктивным, так как позволяет получить достаточно просто основные параметры конвективного теплообмена, т. е. температуру поверхности изучаемого тела и число Био в зависимости от времени. Предлагаемый в статье приближенный метод может быть использован для решения широкого класса важных задач теплопроводности с различными граничными условиями. One of the most important and urgent problems of heat exchange are problems with non-stationary boundary conditions. During the heating or cooling of the articles, both the thermal state and the intensity of the thermal flow on the surface change. The article considers an analytical method for solving the problem of determining the unsteady temperature field of a flat body with a time-variable coefficient of convective heat transfer. The proposed method of solving the problem is based on the principle of replacing the process of convective heat exchange on the surface of the product with a conditional heat sink at its outer boundary, i.e. the boundary condition of the third kind is replaced by an equivalent fictitious non-stationary boundary condition of the second kind. This approach is very productive, because it makes possible to obtain quite simply the basic parameters of convective heat exchange, i.e. the surface temperature of the body under study and the number of Bio depending on time. The approximate solution method proposed in the article can be used to solve a wide class of important thermal conductivity problems with various boundary conditions.

Журнал: Системы. Методы. Технологии

Выпуск журнала: № 3

Номера страниц: 66-70

ISSN журнала: 20775415

Место издания: Братск

Издатель: Братский государственный университет

• Видин Ю.В. (Сибирский федеральный университет)
• Злобин В.С. (Сибирский федеральный университет)
• Федяев А.А. (Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова)
• Федяева В.Н. (Братский государственный университет)

• РИНЦ (eLIBRARY.RU)
• Список ВАК