А. В. Кекух, И. А. Гунькин, Н. П. Жильцов приведенный коэффициент температуропро­вод­ности при прерванном охлаждении




Скачать 70.84 Kb.
НазваниеА. В. Кекух, И. А. Гунькин, Н. П. Жильцов приведенный коэффициент температуропро­вод­ности при прерванном охлаждении
Дата конвертации08.05.2013
Размер70.84 Kb.
ТипДокументы
УДК 621.78, 536.2023

А.В.Кекух, И.А.Гунькин, Н.П.Жильцов

ПРИВЕДЕННЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ТЕМПЕРАТУРОПРО­ВОД­НОСТИ ПРИ ПРЕРВАННОМ ОХЛАЖДЕНИИ


Продолжена серия исследований по определению приведенного коэффициента температуропроводности низкоуглеродистых сталей при прерванном охлаждении.

Продолжены исследования по определению приведенного коэффициента температуропроводности при прерванном охлаждении образцов, изготовленных из стали марки Ст5пс. Ход исследований был изложен на “Стародубовских чтениях” 2001 и 2002 гг.

Методами статистического анализа уточнены значения приведенного коэффициента температуропроводности aпр при охлаждении пластины с начальных температур 700 и 900 ºC. Зависимость aпр от температуры конца ускоренного охлаждения показана на рис. 1а. Разрыв зависимости aпр = f(tºуо) при охлаждении с фазовыми переходами затрудняет определение параметров ускоренного охлаждения. Исследования показали, что целесообразно рассматривать не зависимость средней относительной температуры от числа Фурье Fo, а такую же точно зависимость для среднего относительного теплосодержания : вместо использовать , , где tº0, tºуо и tºп   температуры начала ускоренного охлаждения, конца ускоренного охлаждения и поверхности раската (охлаждающей воды), i0, iуо и iп   те же параметры, характеризующие объемное теплосодержание раската. Заметим, что с точки зрения математики, замена температуры тела на теплосодержание для случаев постоянства величин теплоемкости, теплопроводности и плотности не является противоречивой.

Зависимость aпр = f(iуо) (рис. 1б), в отличие от aпр = f(tºуо) имеет монотонный характер.



Рис. 1. Приведенный коэффициент температуропроводности при различных температурах конца ускоренного охлаждения (а) и при различном конечном теплосодержании стали (б). Тонкой линией показано охлаждение с температуры 700 ºC, толстой   с 900 ºC.

Дальнейшие исследования позволили прийти к выводу, что приведенный коэффициент температуропроводности на интервале теплосодержаний i0   iуо можно определить как среднее от текущего коэффициента температуропроводности:

= = = ,

где A(i)   интегральная величина температуропроводности стали. Значения интегральной величины температуропроводности для исследуемой стали приведены в таблице 1.

Таблица 1

Интегральная величина температуропроводности A [Дж/мм∙с] при раз­личном объемном теплосодержании i [Дж/мм3] стали марки Ст5пс




0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

0

0.0

1.2

2.5

3.7

4.9

6.1

7.2

8.4

9.6

10.7

1

11.8

13.0

14.1

15.2

16.3

17.4

18.4

19.5

20.6

21.6

2

22.6

23.6

24.7

25.6

26.6

27.6

28.6

29.5

30.5

31.4

3

32.3

33.2

34.1

35.0

35.9

36.7

37.5

38.3

39.0

39.8

4

40.5

41.2

42.0

42.7

43.4

44.2

44.9

45.6

46.4

47.2

5

47.9

48.7

49.4

50.2

51.0

51.8

52.6

53.4

54.2

55.0

6

55.8

56.6

57.4

58.2

59.1

59.9













Примечание: курсивом в таблице показаны значения, определенные путем экстраполяции

Следует отметить, что A(i) не зависит от температуры начала и конца ускоренного охлаждения, а также от температуры поверхности. Можно высказать предположение, что интегральная величина температуропроводности не зависит и от условий охлаждения (граничных условий).

В качестве примера рассмотрим случай ускоренного охлаждения круглого проката диаметром 2R=12 мм с температуры t0=1150 ºC до t1=600 ºC. Начальное теплосодержание составит i0=6.32 Дж/мм3, конечное   i1=2.64 Дж/мм3. Будем считать, что охлаждение осуществляется при частном случае граничных условий первого рода (tп=const=30 ºC, iп=0.13 Дж/мм3). Среднее относительное теплосодержание проката в конце периода ускоренного охлаждения =0.406. Число Фурье, обеспечивающее такую (см. например А.В.Лыков, Теория теплопроводности) составит Fo=0.0952.

Интегральная величина температуропроводности в начале ускоренного охлаждения составит A0=A(6.32)=58.4 Дж/мм∙с, в конце   A1 = A(2.64) = = 29.0 Дж/мм∙с. Приведенный коэффициент температуропроводности: aпр = =  = 8.00 мм2/с. Время ускоренного охлаждения определим как τ = =  = 0.43 с. Таким образом, для охлаждения круглого проката диаметром 12 мм с 1150 ºC до 600 ºC необходимо время 0.43 с.

С использованием разработанной методики произведен расчет влияния продолжительности прерванного охлаждения пластины на температуру конца ускоренного охлаждения. Толщина пластины (одностороннее охлаждение)   15 мм, начальные температуры   700 и 900 ºC. На рис. 2 показаны экспериментальные данные и расчетные кривые.



Рис. 2. Влияние продолжительности прерванного охлаждения на температуру конца ускоренного охлаждения

Таким образом, исследования показали, что при ускоренном охлаждении стали, в результате фазовых переходов, сопровождаемых выделением тепла и значительными изменениями теплофизических свойств, величина приведенного коэффициента температуропроводности aпр зависит от ряда факторов:

  • материала (химсостава стали);

  • начальной температуры металла t0;

  • температуры конца ускоренного охлаждения tуо;

  • по-видимому   от рода граничных условий.

Если при использовании классических методов аналитического решения задач теплопроводности вместо температуры металла в качестве основного расчетного параметра использовать ее объемное теплосодержание, характер изменения приведенного коэффициента температуропроводности принимает более плавный характер, без скачкообразных изменений и без разрывов. При этом функциональная зависимость aпр = f(i0,iуо) остается неизменной при любых значениях i0 и iуо.

Проведенные исследования не позволяют утверждать однозначно, но, по-видимому, определенный по разработанной методике приведенный коэффициент температуропроводности не зависит и от рода граничных условий.

Опубликовано:


Приведенный коэффициент температуропроводности при прерванном охлаждении / А.В.Кекух, И.А.Гунькин, Н.П.Жильцов // Строительство, материаловедение, машиностроение: Сб. научн. трудов. Вып. 22, Часть II.   Днепропетровск: ПГСиА, 2003.   с. 114-117.

Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

А. В. Кекух, И. А. Гунькин, Н. П. Жильцов приведенный коэффициент температуропро­вод­ности при прерванном охлаждении iconЛабораторная работа №1 «Сравнение количеств теплоты при смешивании воды разной температуры»
Расчет количества теплоты, необходимого для нагревания тела или выделяемого им при охлаждении

А. В. Кекух, И. А. Гунькин, Н. П. Жильцов приведенный коэффициент температуропро­вод­ности при прерванном охлаждении iconЛабораторная работа № термический коэффициент сопротивления меди
В этой работе температурный коэффициент сопротивления определяется в медном образце при пропускании через него тока. В работе используется...

А. В. Кекух, И. А. Гунькин, Н. П. Жильцов приведенный коэффициент температуропро­вод­ности при прерванном охлаждении iconПроизводство работ по понижению уровня грунтовых вод в котловане при помощи иглофильтровой установки типа лиу
Типовая технологическая карта (именуемая далее по тексту ттк) разработана на комплекс работ по понижению уровня грунтовых вод при...

А. В. Кекух, И. А. Гунькин, Н. П. Жильцов приведенный коэффициент температуропро­вод­ности при прерванном охлаждении iconКонтрольная работа по физике для 7 класса
Чтобы узнать, что происходит с телами при охлаждении и нагревании мы проводим…

А. В. Кекух, И. А. Гунькин, Н. П. Жильцов приведенный коэффициент температуропро­вод­ности при прерванном охлаждении iconО водоотведении Проект Вносится членами Совета Федерации С. Ю. Орловой, В. Г. Завадниковым, О. Е. Пантелеевым, С. А. Шуваловым российская федерация федеральный
Настоящий Федеральный закон (технический регламент) принят в соответствии с Федеральным законом «О техническом регулировании» и имеет...

А. В. Кекух, И. А. Гунькин, Н. П. Жильцов приведенный коэффициент температуропро­вод­ности при прерванном охлаждении icon1. Выработка жиров и сухих кормов Номенклатура и классификация сырья
Определение потребности в холоде при охлаждении и замораживании мяса и мясопродуктов

А. В. Кекух, И. А. Гунькин, Н. П. Жильцов приведенный коэффициент температуропро­вод­ности при прерванном охлаждении iconПоволжская открытая олимпиада школьников «Будущее медицины-2011» Химия Задания 1 этапа
Сколько граммов соли выкристаллизуется при охлаждении до 300С 200 г насыщенного при 950С раствора сульфата меди? Растворимость сульфата...

А. В. Кекух, И. А. Гунькин, Н. П. Жильцов приведенный коэффициент температуропро­вод­ности при прерванном охлаждении iconГ. П. Чайковский обезжелезивание и деманганация подземных вод учебное пособие
Учебное пособие предназначено для студентов специальности “Водоснабжение, водоотведение, рациональное использование и охрана водных...

А. В. Кекух, И. А. Гунькин, Н. П. Жильцов приведенный коэффициент температуропро­вод­ности при прерванном охлаждении iconСверхпроводимость физическое явление, наблюдаемое у некоторых веществ (сверхпроводников), при охлаждении их ниже определенной критической температуры
Мейснера. Явление открыто в 1911 г. Х. Каммерлинг-Оннесом. Изучая температурный ход электросопротивления Hg, он обнаружил, что при...

А. В. Кекух, И. А. Гунькин, Н. П. Жильцов приведенный коэффициент температуропро­вод­ности при прерванном охлаждении iconПримеры расчета расхода энергоресурсов
К- коэффициент запаса мощности электродвигателя (при Q100 м/ч, К=1,21,3; при Q100 м/ч, К=1,11,15)


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница