Температурный отклик на быстрое изменение температуры внешней среды
Определить температурный отклик медного провода диаметром d, с начальной температурой T0, который быстро внесли в воздух с температурой Tвозд. Коэффициент конвекции с поверхности провода равен α.
Тип задачи:
Плоско-параллельная задача нестационарной теплопередачи с граничными условиями конвекции.
Дано:
Температура провода T0 = 150°C,
теплопроводность λ = 391 Вт/м·K,
теплоемкость c = 383 Дж/кг·K,
плотность ρ = 8930 кг/м³;
Температура воздуха Tвозд = 40°C,
коэффициент конвекции с поверхности α = 10 Вт/K-м².
Задача:
Определить изменение температуры провода во времени.
Решение:
Для получения точного решения шаг интегрирования был выбран равным 1 секунде.
Аналитическое решение*: (T - Tвозд) / (T0 - Tвозд) = exp(-0.0117·t)
Скачать файлы задачи https://elcut.ru/advanced/theat2_r.htm
Источник
*Frank Kreith, Raj M. Manglik, Mark S. Bohn "Principles of Heat Transfer", Cengage Learning, Jun 10, 2010 - Technology & Engineering - 696 pages, Page 119, Example 2-10.