Конвекция доклад: Конвекция — презентация, доклад, проект

Содержание

XXII Зимняя школа по механике сплошных сред (22-26 March 2021): Секция 5

Р.Р. Аллахвердиев (Бакинский Филиал МГУ, Баку, Азербайджан)

22/03/2021, 11:15

Секционный доклад

Д.Д. Соколов (МГУ и ИЗМИРАН)

22/03/2021, 11:30

Секционный доклад

К.М. Кузанян (ИЗМИРАН)

22/03/2021, 11:45

Секционный доклад

Т. Т. Хасаева (Московский Государственный Университет имени М.В. Ломоносова, физический факультет)

22/03/2021, 12:00

Секционный доклад

Д.Г. Селуков (ИМСС УрО РАН)

22/03/2021, 12:15

Секционный доклад

В.А. Ельтищев (ИМСС УрО РАН)

22/03/2021, 12:30

Секционный доклад

А. В. Шестаков (ИМСС УрО РАН)

22/03/2021, 12:45

Секционный доклад

С.Ю. Хрипченко (ИМСС УрО РАН)

22/03/2021, 15:45

Секционный доклад

А.Д. Мамыкин (ИМСС УрО РАН)

22/03/2021, 16:00

Секционный доклад

И.А. Смольянов (Университет имени Лейбница)

22/03/2021, 16:15

Секционный доклад

Е. Л. Швыдкий (УрФУ)

22/03/2021, 16:30

Секционный доклад

В.С. Озерных (ИМСС УрО РАН)

22/03/2021, 16:45

Секционный доклад

Р.И. Халилов (ИМСС УрО РАН)

22/03/2021, 17:00

Секционный доклад

Р.С. Окатьев (ИМСС УрО РАН)

22/03/2021, 17:15

Секционный доклад

О. О. Фатталов (ПГНИУ)

23/03/2021, 10:45

Секционный доклад

А.А. Алабужев (ИМСС УрО РАН)

23/03/2021, 11:00

Секционный доклад

М.А. Кашина (ИМСС УрО РАН)

23/03/2021, 11:15

Секционный доклад

В.В. Коновалов (ИМСС УрО РАН)

23/03/2021, 11:30

Секционный доклад

С. В. Субботин (ПГГПУ)

23/03/2021, 11:45

Секционный доклад

E. Golbraikh (Ben Gurion University of the Negev)

23/03/2021, 12:00

Секционный доклад

И.Э. Карпунин (ПГГПУ)

23/03/2021, 12:15

Секционный доклад

М.Н. Соломенников (ПГГПУ)

23/03/2021, 12:30

Секционный доклад

Ю. Л. Кузнецова (ИМСС УрО РАН)

23/03/2021, 12:45

Секционный доклад

О.А. Хлыбов (ИМСС УрО РАн)

23/03/2021, 15:45

Секционный доклад

В.М. Долгих (ИМСС УрО РАН)

23/03/2021, 16:00

Секционный доклад

С.Д. Мандрыкин (Institute of Continuous Media Mechanics of the Ural Branch of Russian Academy of Science (ICMM UB RAS))

23/03/2021, 16:15

Секционный доклад

И. Л. Никулин (ПНИПУ)

23/03/2021, 16:30

Секционный доклад

Е.И. Шмаков

23/03/2021, 16:45

Секционный доклад

Р.А. Степанов (ИМСС УрО РАН)

23/03/2021, 17:00

Секционный доклад

А.О. Иванцов (ИМСС УрО РАН)

23/03/2021, 17:15

Секционный доклад

М. И. Петухов (ПНИПУ)

24/03/2021, 10:45

Секционный доклад

Е.А. Кочурин (Институт электрофизики УрО РАН)

24/03/2021, 11:00

Секционный доклад

О.А. Фроловская (ИГиЛ СО РАН)

24/03/2021, 11:15

Секционный доклад

М.А. Ширяева (ФГБОУ ВО «Пермский государственный гуманитарно-педагогический университет»)

24/03/2021, 11:30

Секционный доклад

В. Г. Козлов (ПГГПУ)

24/03/2021, 11:45

Секционный доклад

Д.А. Полежаев (ПГГПУ)

24/03/2021, 12:00

Секционный доклад

М.О. Кучинский (ПГНИУ)

24/03/2021, 12:15

Секционный доклад

М.В. Козлов (ПГНИУ)

24/03/2021, 12:30

Секционный доклад

В. Г. Баталов (ИМСС УрО РАн)

24/03/2021, 12:45

Секционный доклад

М.О. Денисова (ИМСС УрО РАН)

24/03/2021, 15:45

Секционный доклад

А.И. Шмырова (ИМСС УрО РАН)

24/03/2021, 16:00

Секционный доклад

А.И. Меньшиков (ПГНИУ)

24/03/2021, 16:15

Секционный доклад

Н. В. Колчанов (ПГНИУ)

24/03/2021, 16:30

Секционный доклад

М.Р. Хабин (ИМСС УрО РАН)

24/03/2021, 16:45

Секционный доклад

Е.А. Мошева (ИМСС УрО РАН)

24/03/2021, 17:00

Секционный доклад

С.А. Сомов (ИМСС УрО РАН)

24/03/2021, 17:15

Секционный доклад

О. А. Власова (ПГГПУ)

25/03/2021, 10:45

Секционный доклад

В.А. Вяткин (ПНИПУ)

25/03/2021, 11:00

Секционный доклад

С.А. Никулина (ПНИПУ)

25/03/2021, 11:15

Секционный доклад

Е.А. Колчанова (ПГНИУ)

25/03/2021, 11:30

Секционный доклад

Н. В. Козлов (ИМСС УрО РАН)

25/03/2021, 11:45

Секционный доклад

В.Ю. Уточкин (ПНИПУ)

25/03/2021, 12:00

Секционный доклад

А.А. Вяткин (ПНИПУ)

25/03/2021, 12:15

Секционный доклад

Р.Р. Сабиров (ПНИПУ)

25/03/2021, 12:30

Секционный доклад

С. В. Торохова (ИМСС УрО РАН)

25/03/2021, 12:45

Секционный доклад

А.Е. Самойлова (ПГНИУ)

25/03/2021, 15:45

Секционный доклад

А.Ю. Васильев (ИМСС УрО РАН)

25/03/2021, 16:00

Секционный доклад

А.Н. Сухановский (ИМСС УрО РАН)

25/03/2021, 16:15

Секционный доклад

Д. В. Князев (ИМСС УрО РАН)

25/03/2021, 16:30

Секционный доклад

И.И. Вертгейм (ИМСС УрО РАН)

25/03/2021, 16:45

Секционный доклад

Н.В. Бурмашева (Институт машиноведения УрО РАН)

25/03/2021, 17:00

Секционный доклад

С. А. Прокопьев (ИМСС УрО РАН)

26/03/2021, 11:15

Секционный доклад

А.В. Евграфова (ИМСС УрО РАн)

26/03/2021, 11:30

Секционный доклад

Е.А. Ларина (УрФУ)

26/03/2021, 11:45

Секционный доклад

А.В. Дьячкова (УрФУ)

26/03/2021, 12:00

Секционный доклад

Е. С. Садилов (ИМСС УрО РАН)

26/03/2021, 12:15

Секционный доклад

М.Г. Казимарданов (ИМСС УрО РАН)

26/03/2021, 12:30

Секционный доклад

П.Н. Казанцев (ПГНИУ)

26/03/2021, 12:45

Секционный доклад

К.С. Рушинская

26/03/2021, 13:00

Секционный доклад

Ефимова Марина Викторовна | Институт математики и фундаментальной информатики СФУ

кандидат физико-математических наук

тел. : (391)291-22-13
e-mail:
адрес: г. Красноярск, ул. Киренского, 26, ауд. Д 5-14
год рождения: 1978

Место работы и должность

Образование

  • Красноярский государственный технический университет — инженер-математик, 2000 г.

Стаж работы (полных лет)

    Общий: 20
    По специальности: 11

Научные направления, профессиональные интересы

  • Механика жидкости и газа
  • Устойчивость течений

Диссертации

Кандидатская диссертация
Устойчивость равновесных состояний и течений бинарных смесей в плоских слоях Научная библиотека диссертаций и авторефератов dis — 2008 г.

Публикации

Последние публикации:

  1. The effect of interfacial heat transfer energy on a two-layer creeping flow in a flat channel : доклад, тезисы доклада [доклад, тезисы доклада, статья из сборника материалов конференций]

    2019, Journal of Physics: Conference Series

  2. The effect of interfacial heat transfer energy on a two-layer creeping flow in a flat channel [доклад, тезисы доклада, статья из сборника материалов конференций]

    2019, Journal of Physics: Conference Series

  3. СОПРЯЖЕННАЯ ЗАДАЧА СОВМЕСТНОГО ДВИЖЕНИЯ БИНАРНОЙ СМЕСИ И ВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ В ПЛОСКОМ КАНАЛЕ : доклад, тезисы доклада [доклад, тезисы доклада, статья из сборника материалов конференций]Андреев В. К., Ефимова Марина Викторовна, Национальный исследовательский Томский государственный университет; Механико-математический факультет; Кафедра физической и вычислительной механики; Под редакцией Д. П. Касымова

    2018, Сопряженные задачи механики реагирующих сред, информатики и экологии

  4. Thermal-Concentration Convection in a System Of Viscous Liquid and Binary Mixture in a Plane Channel with Small Marangoni Numbers [статья из журнала]

    2018, Journal of Applied Mechanics and Technical Physics

  5. Термоконцентрационная конвекция в системе вязкой жидкости и бинарной смеси в плоском канале при малых числах Марангони : научное издание [статья из журнала]

    2018, Прикладная механика и техническая физика

Показать ещё публикации
  1. Properties of Solutions for the Problem of a Joint Slow Motion of a Liquid and a Binary Mixture in a Two-Dimensional Channel [статья из журнала]

    2018, Journal of Applied and Industrial Mathematics

  2. Свойства решений задачи совместного медленного движения жидкости и бинарной смеси в плоском канале : научное издание [статья из журнала]

    2018, Сибирский журнал индустриальной математики

  3. A Priori Estimates of the Adjoint Problem Describing the Slow Flow of a Binary Mixture and a Fluid in a Channel : сборник научных трудов [статья из журнала]

    2018, JOURNAL OF SIBERIAN FEDERAL UNIVERSITY-MATHEMATICS & PHYSICS

  4. Двумерное движение системы бинарная смесь-жидкость при параболическом нагреве на твердых стенках : доклад, тезисы доклада [доклад, тезисы доклада, статья из сборника материалов конференций]

    2017, ЗАДАЧИ СО СВОБОДНЫМИ ГРАНИЦАМИ: ТЕОРИЯ, ЭКСПЕРИМЕНТ И ПРИЛОЖЕНИЯ

  5. On one two-dimensional stationary flow of a binary mixture and viscous fluid in a plane layer : научное издание [статья из журнала]

    2016, Journal Siberian Federal University. Mathematics and Physics

  6. О совместном движении бинарной смеси и вязкой жидкости в плотном слое : доклад, тезисы доклада [доклад, тезисы доклада, статья из сборника материалов конференций]

    2016, Актуальные проблемы прикладной математики и механики

  7. Монотонные возмущения равновесного состояния двухслойной системы бинарных смесей : научное издание [статья из журнала]

    2010, Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Математика и физика

  8. Неклассические модели конвекции: Точные решения и их устойчивость : научное издание [статья из журнала]

    2009, Вычислительные технологии

Список публикаций сформирован в автоматическом режиме. Сообщите, если заметили неточности.

Наиболее значимые публикации:

  • Андреев В.К., Ефимова М.В. О совместном движении бинарной смеси и вязкой жидкости в плоском слое / Тезисы докладов VIII Всероссийской конференции, посвященной памяти академика А. Ф.Сидорова, и Всероссийской молодежной школы-конференции, п. Абрау-Дюрсо, 5-10 сентября 2016 г., с. 6-7
  • Efimova M. On one two-dimensional stationary flow of a binary mixture and viscous fluid in a plane layer // Journal Siberian Federal University. Mathematics and Physics. 2016. 9(1). C. 30-36.
  • Ефимова М.В. О решении двумерной задачи конвекции с переменным градиентом температуры /Тезисы докладов XVIВсероссийской конференции молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям, г. Красноярск, 2015, с. 34-35
  • Ефимова М.В. Об одном решении уравнений конвекции для двухслойной системы // Тезисы докладов VIII Международной конференции “Лаврентьевские чтения по математике, механике и физике”, г. Новосибирск, 2015, с. 33
  • Ефимова М.В. О возникновении конвекции в двухслойной системе жидкостей под действием градиента давления // Задачи со свободными границами: теория, эксперимент и приложения: тезисы докладов V Всероссийской конференции с участием зарубежных ученых, 29 июня – 4 июля 2014 / Алт. гос.техн.ун-т, БТИ. – Бийск: Изд-во Алт.гос.техн.ун-та, 2014 – 139 с. С. 38-39
  • Ефимова М.В. Об устойчивости конвективного плоскопараллельного движения двухслойной системы // Новые математические модели механики сплошных сред: построение и изучение. Тезисы докладов всероссийской конфкеренции, приуроченной к 95-летию академика Л.В. Овсянникова. – Новосибирск, 2014. С. 57-58
  • Ефимова М.В. Об устойчивости совместного стационарного течения бинарной смеси и вязкой теплопроводной жидкости // (Тезисы докладов Международной конференции «Информационно – вычислительные технологии и математическое моделирование», 2013, г. Кемерово, КемГУ) [Электронный ресурс]: (тексто – графические материалы). Кемерово: КемГУ, 2013. CD-ROM № гос. регистрации – 0321302759, св-во № 32057 от 21.06.2013
  • Ефимова М.В. Совместное движение бинарной смеси и вязкой жидкости под действием термоконцентрационных сил // Вычислительные технологии – Новосибирск, Т18. №3. 2013. С. 4-12

Ссылка на профиль в Академии Google

Ламинарные и турбулентные режимы термогравитационной конвекции в замкнутых областях с локальными источниками радиационного нагрева


Please use this identifier to cite or link to this item: http://earchive. tpu.ru/handle/11683/53309

Title: Ламинарные и турбулентные режимы термогравитационной конвекции в замкнутых областях с локальными источниками радиационного нагрева
Authors: Ни, Александр Эдуардович
metadata.dc.contributor.advisor: Кузнецов, Гений Владимирович
Keywords: теплопроводность; конвекция; излучение; излучатель; численное моделирование; conduction; convection; radiation; radiant heater; numerical simulation
Issue Date: 2019
Citation: Ни А. Э. Ламинарные и турбулентные режимы термогравитационной конвекции в замкнутых областях с локальными источниками радиационного нагрева : научный доклад / А. Э. Ни ; Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ), Управление магистратуры, аспирантуры и докторантуры (УМАД), Отдел аспирантуры и докторантуры (ОАиД) ; науч. рук. Г. В. Кузнецов. — Томск, 2019.
Abstract: Проведено математическое моделирование сопряженного теплопереноса в замкнутой прямоугольной полости в условиях работы источника лучистой энергии. Распределение радиационной энергии по границам раздела «газ – стенка» задавалось по закону косинусов Ламберта. Получены поля температур и функций тока в широком диапазоне изменения определяющих параметров . Распределения дифференциальных характеристик показали существенную неоднородность и нестационарность исследуемого процесса теплопереноса. Проведен анализ влияние теплоаккумулирующих свойств теплопроводных стенок конечной толщины, выполненных из различных материалов, на интенсивность теплопередачи.
Various types of emitters are often used as the energy sources in real engineering systems and technological processes. Investigations of heat transfer basic laws in such systems are of interest. We conducted mathematical modeling of conjugate heat transfer in a closed rectangular cavity in conditions of radiant energy source operating. Problem of conjugate thermogravitational convection in dimensionless variables “vorticity – stream function – temperature” has been numerically solved by means of finite difference method. Radiant energy distribution along the solid-fluid interfaces was set by Lambert cosine law. Isotherms and streamlines were obtained in a wide range of governing parameters
URI: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/53309
Appears in Collections:Научные доклады

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Турбулентная конвекция в подогреваемом снизу вращающемся цилиндре — Видеосеминар по аэромеханике ЦАГИ — ИТПМ СО РАН — СПбГПУ — НИИМ МГУ — Семинары — Мероприятия — Пресс-центр

Версия для печати

25 Декабря 2018

11:00

Телемост ЦАГИ — ИТПМ СО РАН — СПбПУ — НИИМ МГУ

Оnline-трансляция из СПбПУ

ЦАГИ, корп. № 8, конференц-зал

Докладчик: Смирнов Сергей Игоревич (СПбПУ), [email protected]

Тезисы доклада «Турбулентная конвекция в подогреваемом снизу вращающемся цилиндре» 

Представлены результаты прямого численного моделирования турбулентной свободной конвекции в подогреваемой снизу цилиндрической полости с высотой равной ее диаметру (Г = D/H = 1) при различных числах Прандтля: Pr = 0.025, 0.7, 6.4 (ртуть, воздух, вода). Большинство расчетов проведено с использованием конечно-объемного программного кода внутреннего пользования SINF/Flag-S (СПбПУ). Часть расчетов (в целях кросс-верификации кодов) выполнена с использованием лицензионного программного пакета ANSYS Fluent.

Проанализировано влияние вращения емкости (вокруг своей оси) на структуру течения (рис. 1, Pr = 0.025) и теплопередачу. Показано, что при увеличении скорости вращения структура течения претерпевает изменения — от крупномасштабной циркуляции с фоновой турбулентностью для неподвижной емкости (число Россби Ro = ∞) к развитию вертикально-ориентированных образований, интенсивность которых ослабевает с уменьшением Ro. Проведено сравнение результатов расчетов с экспериментальными и расчетными данными других авторов.

Представляются и обсуждаются результаты расчетного исследования по оценке влияния теплопереноса в горизонтальных стенках конечной толщины на структуру течения и теплопередачу. Результаты обработаны с использованием эффективного числа Рэлея, которое вычислялось по осредненному перепаду температур между поверхностями раздела жидкость — твердое тело и принимало значение от 106 до 108. Эффективное число Россби изменялось от 0.1 до ∞.

Назад к семинару

Конвекция (в атмосфере) — «Энциклопедия»

КОНВЕКЦИЯ в атмосфере, вертикальные перемещения воздуха, обусловленные разностью температур (и соответственно плотностей) различных слоёв воздуха. В соответствии с Архимеда законом тёплый воздух поднимается, более холодный и плотный — опускается. Интенсивность конвекции определяется нагревом подстилающей поверхности и испарением влаги (плотность водяного пара меньше плотности сухого воздуха). Существенную роль в процессе конвекции в атмосфере играет также ветер. При относительно слабом ветре конвекция существует в виде термиков — восходящих потоков воздуха. Скорость последних у поверхности Земли составляет, как правило, несколько метров в секунду, но в центре урагана может достигать 20-30 м/с. Термики осуществляют основной вертикальный перенос тепла и влаги в атмосфере, хотя их площадь обычно меньше площади областей опускания воздуха.

Развитие конвекции зависит от распределения температуры по высоте в атмосфере: атмосфера должна обладать неустойчивой стратификацией (смотри Стратификация атмосферы). Воздушный поток поднимается до тех пор, пока его плотность меньше плотности окружающего воздуха. Поднимаясь, воздух расширяется и, следовательно, охлаждается. При отсутствии конденсации водяного пара температура понижается примерно на 1 °С на 100 м подъёма. Конденсация сопровождается выделением теплоты и, соответственно, замедлением охлаждения воздуха с высотой.

Реклама

Конвекция  над сушей развивается днём по мере прогрева земной поверхности, достигает максимума через 2-3 ч после полудня и резко прекращается перед заходом Солнца. Над океаном конвекция наиболее интенсивна в предрассветные часы, так как за ночь атмосфера охлаждается значительно сильнее, чем океан, обладающий огромной теплоёмкостью. Конвекция  наблюдается также при горизонтальных перемещениях воздуха с холодной поверхности на более тёплую. Слои воздуха, в которых градиент температуры меньше адиабатического, задерживают развитие конвекции, что особенно ярко проявляется при инверсиях температуры. В результате при слабом ветре под инверсионными слоями воздуха накапливаются загрязнения воздуха, что характерно для больших городов.

Лит.: Матвеев Л. Т. Физика атмосферы. 3-е изд. СПб., 2000.

Г. С. Голицын.

Конвекция — Физическая энциклопедия

КОНВЕКЦИЯ (от лат. convectio — доставка) — перенос массы в результате перемещения сплошной среды (газа, жидкости). Существуют различные виды К. в зависимости от причин, её порождающих; наиболее распространённые — свободная, вынужденная и капиллярная К.

Свободная (естеств. ) К. возникает под действием архимедовых сил в поле силы тяжести, если имеют место неоднородности плотности в отд. местах среды, к-рые возникают в результате наличия в жидкости или газе разницы темп-р или концентраций примеси. Примером свободной К. является движение воздуха в помещении при наличии отопительного прибора (радиатора или печи). При увеличении темп-ры плотность газов уменьшается и нагретый воздух всплывает наверх, а его место занимает более холодный воздух, опускающийся вниз в др. части помещения. В результате в помещении развивается вихревое движение воздуха. Свободная К. играет важную роль как в технике, так и в природе, она определяет вертикальные перемещения воздушных масс в атмосфере и водяных масс в морях и океанах. См. также Конвективный теплообмен.

Вынужденная К. вызывается внеш. механич. воздействием на среду. Примерами вынужденной К. являются движение воздуха в помещении под действием вентилятора, течение жидкости в трубе под действием гидронасоса и др. При движении тела в покоящейся среде относительное движение среды в системе координат, связанной с телом, также представляет собой частный случай вынужденной К. Физ. процессы, происходящие при вынужденной К., связанной с движением тел с большими скоростями в атмосфере, моделируются в аэродинамических трубах, где воспроизводится обтекание неподвижных моделей потоком воздуха.

Капиллярная К. возникает в объёмах жидкости со свободной поверхностью при существовании вдоль такой поверхности перепадов поверхностного натяжения. Наиб. распространённой причиной появления таких перепадов является изменение темп-ры вдоль свободной поверхности (термокапиллярная К.), другая возможная причина — присутствие в жидкости поверхностно-активной примеси с изменяющейся концентрацией. Интенсивность капиллярной К. довольно мала. В обычных условиях она, как правило, не является существенной на фоне вынужденной или свободной К. Однако в космич. технике, в условиях свободного полёта за пределами атмосферы, когда интенсивность свободной К. становится весьма незначительной из-за невесомости, именно благодаря капиллярной К. в сосудах с жидкостью могут возникать слабые конвек-тивные движения, к-рые (как и свободноконвективные движения, порождаемые микрогравитацией) существенно затрудняют практич. реализацию условий невесомости. Н. А. Анфимов.

      Предметный указатель      >>   

Storm Prediction Center Прогнозы конвекции

Прогнозы конвекции на сегодня
Обновлено: Вс, 13 февраля, 16:36:00 UTC 2022
Текущие прогнозы конвекции
Прогноз на текущий день 1
Прогнозист: Grams
Выпущен: 13/1618Z
Действителен: 13/1630Z — 14/1200Z
Прогноз Риск сильных штормов: Нет Tstms
Текущий день 2 Прогноз
Прогнозист: Leitman
Выпущен: 13/1631Z
Действителен: 14/1200Z — 15/1200Z
Прогноз Риск сильных штормов: Нет Tstms
Текущий день 3 Прогноз
Прогнозист: Mosier
Выпущен: 13/0756Z
Действителен: 15/1200Z — 16/1200Z
Прогноз риска сильных штормов: Нет Tstms
Текущий день 4-8 Прогноз
Прогнозист: Mosier
Выпущен: 13/0953Z
Действителен: Ср 16 февраля 1200Z — Вс 20 февраля 1200Z
Примечание. Зона с суровыми погодными условиями изображен в период 4-8 дней указывает на 15%, 30% или более высокую вероятность сильных гроз. (т.е.г. 15%, 30% вероятность того, что случится сильная гроза в пределах 25 миль от любой точки).
Прогнозы грозы
Прогнозист: GRAMS
Выпущен: 20220213/1547Z
Действителен: 14/0400Z — 14/1200Z

Примечание: Прогноз грозы показывает ожидаемые географические районы гроз. включая 10, 40 и 70-процентные вероятности в 4- или 8-часовые периоды времени.
Другие прогнозы на 1-й день, выпущенные сегодня
13:00 UTC, прогноз на 1 день
(Текст| Графика)
06:00 UTC, день 1, прогноз
(Текст| Графика)
Другие прогнозы на 2-й день, выпущенные сегодня
07:00 UTC, прогноз на 2-й день
(Текст| Графика)
Получение предыдущих прогнозов и проверок
Введите диапазон дат для предыдущих конвективных прогнозов (т. г., 20030123 от 23 января 2003 г.). Интернет-архив доступен с 23 января 2003 г.
Дата начала: Дата окончания:
Вверх/Прогнозные продукты/Главная

Центр прогнозирования штормов 13 февраля 2022 г., 17:30 UTC, день 2, прогноз конвекции




 Для лучшего просмотра включите поддержку JavaScript в браузере.
февраля 13, 2022 1730 UTC День 2 Конвектор Outlook
Обновлено: Солнце 13 16:31:58 UTC 2022 (Версия для печати | |)
Вероятно, для категориальной преобразования Outlook Таблица
   СПК АС 131631

   День 2 Конвективный прогноз
   Центр прогнозирования штормов NWS Норман ОК
   13 февраля 2022 г., 10:31 CST

   Действительно 141200Z - 151200Z

   ...ГРОЗ НЕ ПРОГНОЗИРУЕТСЯ...

   ...РЕЗЮМЕ...
   В понедельник гроз не ожидается.

   ...Синопсис...

   Западный/северо-западный поток среднего/верхнего уровня будет иметь место на большей части
   КОНУСа в понедельник утром, с широким верхним желобом к востоку от
   Река Миссисипи и формирующаяся компактная верхняя коротковолновая впадина
   юг/юго-восток через Тихоокеанский северо-запад/Большой бассейн.Другой
   более тонкая верхняя коротковолновая впадина будет продвигаться на восток от
   южные равнины до Нижней долины MS. Несмотря на активное
   средний/верхний уровень, высокое поверхностное давление на востоке
   половина страны, и недостаток влаги в заливе
   Мексика ограничит грозовой потенциал. 

   Поверхностный холодный фронт будет двигаться через северо-запад Тихого океана вглубь
   западная часть Большого бассейна, поскольку верхняя впадина углубляется на юго-восток. Душевые есть
   ожидается из прибрежной зоны WA/OR в части ID/NV.Углубление среднего уровня
   скорость отклонения приведет к незначительной повышенной нестабильности. молния
   возможна вспышка или две вблизи
   холодный фронт, продвигающийся на юго-восток, но MLCAPE в целом меньше, чем
   100 Дж/кг и предельные температуры наверху в значительной степени ограничат
   грозовой потенциал.

   ..Лейтман.. 13.02.2022

   НАЖМИТЕ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ ПРОДУКТ WUUS02 PTSDY2

   ПРИМЕЧАНИЕ: ПРОГНОЗ НА СЛЕДУЮЩИЙ ДЕНЬ 2 НАЗНАЧЕН НА 07:00 Z
 
Top/Latest Day 1 Outlook/Сегодняшние прогнозы/Прогнозные продукты/Главная

Центр прогнозирования штормов 13 февраля 2022 г.

07:00 UTC, день 2, прогноз конвекции



 Для лучшего просмотра включите поддержку JavaScript в браузере.
февраля 13, 2022 0700 UTC Day 2 Convacty Outlook
Обновлено: Солнце 13 07:00:01 UTC 2022 (Версия для печати | |)
Вероятно, вероятностей для категориальной преобразования.
   СПК АС 130700

   День 2 Конвективный прогноз
   Центр прогнозирования штормов NWS Норман ОК
   01:00 CST Вс, 13 февраля 2022 г. 

   Действительно 141200Z - 151200Z

   ...ГРОЗ НЕ ПРОГНОЗИРУЕТСЯ...

   ...РЕЗЮМЕ...
   В понедельник гроз не ожидается.

   ...Синопсис...
   Прогнозируется, что верхняя модель в начале понедельника будет представлена ​​преимущественно
   северо-западный поток через большую часть CONUS.встроенный
   коротковолновая впадина, сопровождаемая полосой сильного течения среднего уровня.
   ожидается, что он переместится со своего первоначального положения над Верхним Большим
   Озера к востоку-юго-востоку от северного срединно-атлантического побережья.

   Ожидается, что западнее сильная коротковолновая впадина опустится на юг.
   через Тихоокеанский Северо-Запад в центральную Калифорнию и западную часть Великого
   Бассейн. Сильный поток наверху, связанный с этой короткой волной, будет
   ограничивается его западной периферией, простирающейся от западной/центральной
   ИЛИ через центральную CA к раннему утру вторника.Сильный форс для
   подъем будет сопровождать эту короткую волну, а также несколько более глубоких восходящих потоков. 
   возможно на фоне плавучести, возникающей из-за холодного среднего уровня
   температуры. Ожидается общее грозовое покрытие в этом районе
   быть менее 10 процентов.

   Недавнее вторжение сухого континентального воздуха приведет к стабильной
   условия через CONUS в понедельник. Южный поток будет
   усиление в западной части Мексиканского залива поздно вечером в понедельник
   до утра вторника, но более существенная влажность на низком уровне
   останется в офшоре.Следовательно, несмотря на достаточно активную модель
   с несколькими коротковолновыми впадинами грозы не ожидаются
   на большинстве CONUS.

   ..Мозиер.. 13.02.2022

   НАЖМИТЕ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ ПРОДУКТ WUUS02 PTSDY2

   ПРИМЕЧАНИЕ. ПРОГНОЗ НА СЛЕДУЮЩИЙ ДЕНЬ 2 НАЗНАЧЕН 17:30Z.
 
Top/Latest Day 1 Outlook/Сегодняшние прогнозы/Прогнозные продукты/Главная

Теплообмен посредством свободной и принудительной конвекции LONG Report Ismail — DIAB 1 ME-406 Mechanical Lab III

DIAB 1

ME-406 Mechanical Lab III

Лето 2016

52 Forced Convection by Free and

Длинный отчет

by: Ismail Diab

Group 3

Darko Gjoreski

Ismail Diab

YUSUF Diabla

Peshwa Shukla

Дата эксперимента: 17 июля 2016

Дата представления: 25 июля 2016 г.

ГРАНИ ЗНАНИЯ

Содержание

Аннотация………………………………………….. …………………………………………. …………………………………

  • Аннотация……. …………………………………………. …………………………………………. ……………………………
  • Введение…………………………………………………………. …………………………………………. ………………………………..
  • Экспериментальная методика………………………………………….. …………………………………………. ……..
  • Теоретические основы…………………………………………… …………………………………………. ………………….
  • Процедура…………………………………………… …………………………………………. ………………… ……………..
  • Примеры расчетов………………………………………………………………………………………… ………………….
  • Результаты и обсуждение………………………………………….. …………………………………………. ……………….
  • Заключение ………………………………………………………. …………………………………………. ……………………………..
  • Справочник…………………………………………….. ……………………………………………………………………………
  • Приложение…………………………………………………………. …………………………………………. ………………………………..

Введение…………………………………………………………. …………………………………………. ………….

…………………….

Благодаря изучению термодинамики стало известно, что энергия может передаваться взаимодействия, которые являются работой и теплом, системы с ее окружением.А так теплообмен представляет собой «тепловую энергию в пути из-за пространственной разности температур».

Рис. 1. Режимы теплопроводности, конвекции и излучения

Три типа, режима, процессов перемещения головы, которые были изучены в течение года, являются проводимость, конвекция и излучение (как показано выше на рисунке 1). Когда есть теплообмен происходит между поверхностью и движущейся жидкостью, где температуры различны, это называют конвекцией.Тепловое излучение упоминается там, где все поверхности конечного температуры излучают энергию в виде электромагнитных волн. При отсутствии вмешательства В среде существует чистый перенос тепла за счет излучения между двумя поверхностями при разных температурах. Наконец, проводимостью называют случай, когда в стационарной среде существует температурный градиент. где теплопередача происходит через среду. При дальнейшем обсуждении конвекции, поскольку основная цель этого эксперимента состоит в том, чтобы определить общий коэффициент теплопередачи для потока тепла через трубку конденсатора стена как в свободной, так и в вынужденной конвекции, давайте начнем со свободной или, что особенно важно, с естественной конвекцией.Бесплатно

конвекции «возникают, когда объемная сила действует на жидкость, в которой существуют градиенты плотности. То чистый эффект — это сила плавучести, которая вызывает свободные конвекционные потоки. В наиболее распространенном случае градиент плотности обусловлен градиентом температуры, а объемная сила обусловлена гравитационное поле процесс. Кроме того, поскольку скорости свободного конвекционного потока обычно намного меньше, чем связанные с принудительной конвекцией, соответствующие скорости конвекционного переноса также меньше» (Bergman et al 562).Продолжая, в принудительной конвекции, которая может иметь внешнюю/внутреннюю конфигурацию, жидкость вынуждена течь по поверхности или в трубе (например, насос или вентилятор). Для внешнего потока развитие пограничного слоя на поверхности может продолжаться без внешних ограничений. В Напротив, внутренний поток, такой как поток в трубе, представляет собой поток, при котором жидкость ограничена поверхность. Следовательно, пограничный слой не может развиваться, не будучи в конечном итоге ограниченным. Конфигурация внутреннего потока представляет собой удобную геометрию для нагрева и охлаждения жидкостей. используется в химической обработке, экологическом контроле и технологиях преобразования энергии». ((Бергман и др. 490).

Теоретические основы…………………………………………… …………………………………………. …………………

При выполнении этого эксперимента по теплопередаче мы сосредоточились на передаче тепла средства свободной и принудительной конвекции при конденсации. Теплообменники – это устройства, Основная задача заключается в передаче тепла от одной жидкости/газа к другой жидкости/газу без двух жидкости/газы смешиваются, чтобы вступить в контакт друг с другом. Применение теплообменников от систем отопления до систем охлаждения.В нашем эксперименте мы имели дело с конденсатором. теплообменник, в котором «пар охлаждается до такой степени, что происходит конденсация, тепло передается принципиально иным образом, чем при подводе (или отводе) тепла от жидкость без фазового перехода. При конденсации паров выделяется значительное количество энергии, но при этом устанавливается преграда в виде жидкой пленки, которая либо частично или полностью закрывает поверхность кулера. Толщина этой пленки зависит как от ее вязкостью, а также положением и высотой поверхности (ее геометрией).Дренаж из вертикального или с наклонной поверхности естественно быстрее, чем с горизонтальной и пленка соответственно тоньше; но если вертикальная высота большая, скопление конденсата в нижней части поверхности утолщает пленку и делает нижнюю часть менее эффективной, чем верхняя в передача тепла» (теплопередача свободной и принудительной конвекцией). Кроме того, в свободном конвекция движение жидкости вызывается такими средствами, как гравитация, плавучесть, подъем и падение теплее может холоднее жидкость соответственно и т. д., а при принудительной конвекции поток жидкости вынужден над поверхностью или в трубе с помощью внутренних/внешних средств, вентиляторов, насосов и т. д. Ниже будет следовать теоретические аспекты принудительной и свободной конвекции; Принудительная конвекция:

 Уравнение 1  Уравнение 2 где,

Перенос тепловой энергии в единицу времени и на единицу площади поверхности h = коэффициент конвекции Температура поверхности = температура окружающей среды Передача тепловой энергии в единицу времени A= поперечное сечение

Коэффициент конвекции, h, сильно зависит от свойств жидкости, шероховатости поверхность твердого тела и тип потока жидкости, который может быть ламинарным или турбулентным.фигура 2 показывает иллюстрацию этой темы,

Рисунок 2: Принудительная конвекция Рисунок 3 ниже иллюстрирует фазы течения жидкости над поверхностью, где скорость и Температура жидкости, приближающейся к пластине, одинакова при U бесконечности и T бесконечности.

Коэффициент принудительной конвекции c= константа, допустимое значение которой равно 0. = внутренний диаметр внутренней трубы

Скорость: Внутри внутренней трубы  Уравнение 7 где, = скорость изменения массы (кг/с)

Свободная конвекция: Из-за низкой скорости жидкости, связанной с естественной конвекцией, коэффициент теплопередачи при естественной конвекции столь же низок.На рис. 4 ниже показана иллюстрация свободной конвекция, когда объект подвергается воздействию высокой температуры снаружи, тепло которой передается в объекта и, следовательно, от объекта к окружающей среде.

Рис. 4 Свободная конвекция

Естественная конвекция воды, протекающей внутри:

 Уравнение 8 где, = Коэффициент свободной или естественной конвекции C= постоянная, Таблица 19- L= длина цилиндрической колонны = объемный коэффициент расширения воды = Средняя температура, C

Коэффициент конвекции пленки снаружи:

 Уравнение 9 где, =коэффициент пленки снаружи c= константа 1 для вертикальной поверхности и 1 для горизонтальной поверхности D= диаметр вертикальной трубы, м = скрытая теплота = температура конденсации минус температура поверхности, C

Воздух Воздух

был подключен к коммутатору. Необходимо было предусмотреть опорный ледовый узел. Сила чтобы электрический котел был включен и настроен на вариак так, чтобы амперметр показывал 6 ампер. Когда температура пара, поступающего в конденсатор (t 1 ), достигала от 220 до 240 градусов в по Фаренгейту, котел осторожно наполнили, отрегулировав кран (А), а затем, чтобы поддерживать уровень воды на красной отметке. Подвод 6 ампер к котлу также сохранялся, никогда не позволяйте котлу работать всухую, когда он подключен к электросети.Система была дана время для достижения равновесия, которым управляли, следя за всеми температурами до тех пор, пока они стабилизировались, это заняло около 15 минут. Установлены выпускные контейнеры для водяное охлаждение и конденсация труб и кожухов. Сумма, собранная в каждой соответствующей торговой точке контейнер записывался вместе с продолжительностью сбора, все данные регистрировались каждые 5 минут в течение 20 минут. Переходя ко второй фазе эксперимента, тепло передавалось с помощью принудительная конвекция, шаги, ранее упомянутые для первой фазы эксперимента, были повторены. после регулировки и поддержания уровня воды в баке контроля уровня воды конденсатора на уровень с пометкой «Принудительно».

Примеры расчетов…………………………………………….. …………………………………………. ………………….

Данные размеры: Di = 0 м, ri = 0 м Do = 0 м, ro = 0 м L = 0 м, площадь поверхности = 0 м 2 , площадь поперечного сечения = 2 x 10-4 м 2

Принудительная конвекция:

Используя среднюю температуру, другие свойства hforced получены и показаны ниже:

После определения всех переменных можно найти решение для hforced.

Естественная конвекция:

247

Используя среднюю температуру, другие свойства пара получаются и показаны ниже:

Эмпирический расчет естественной конвекции:

Эмпирический расчет для принудительной конвекции:

Результаты и обсуждение………………………………………….. ………………………………

…………. ………………

Естественная конвекция

1326 63 65 165 792 83. 1359 63 65 166 782 85.1376 64 66 170 752 89. 1360 65 67 171 777 81. 1382 65 67 175 741 92. Принудительная конвекция

411 50 48 39 1467 12. 409 50 48 40 1406 12. 406 49 79 63 1461 15. 330 47 44 32 1575 10. 402 38 37 27 1561 8.

После завершения расчетов образца для одного набора точек данных как для свободного, так и для принудительной конвекции, для всех расчетов использовалась программа Microsoft Excel. весь набор точек данных. Кроме того, что было сделано, был заполнен расчетный лист при условии и определено значение U0, общий коэффициент теплопередачи через Стенка трубки конденсатора основана на площади внешней поверхности трубки.Затем это значение сравнивали с

.

, полученные из эмпирических корреляций, имеющихся в литературе. Наконец, скорость теплоотдачи от оборудования было определено. Как видно из уравнения 28, уравнения 30 и уравнения 31, экспериментально рассчитан коэффициент теплоотдачи (для принудительной, естественной и паровой соответственно). Постоянные, такие как плотность, вязкость и удельная теплоемкость, были получены с помощью использование средней температуры теплоносителя. Учитывая экспериментальный коэффициент теплопроводности переходе на конденсирующийся пар, поведение пара в теплообменнике не идеальное, однако, можно предположить, что это естественная конвекция.Потери тепла, рассчитанные по уравнению 41 и уравнению 44 для естественного и вынужденного конвекция. На полученные значения повлияло состояние оборудования, которое заключалась в том, что он был старым и протекал из-за использования несколько раз за эти годы. Чтобы лучше понимать экспериментальные значения по сравнению с эмпирическими, было важно оценить количество тепла, теряемого в системе, где процесс состоял из нагрева воды паром, конденсация пара на внешней поверхности цилиндра.Заключение экспериментальных расчетов был расчет эмпирических значений, которые служили для того, чтобы сравнить его с экспериментальным Результаты. В эмпирических результатах не учитывались потери тепла в системе, что приводило к несоответствие в эмпирических расчетах, как видно из Таблицы 6 и Таблицы 8. Наконец, уравнения 34 и уравнение 38 обеспечивают значения U0 для естественной и вынужденной конвекции.

Конвекционная паровая печь Cuisinart CSO-300N Тостер и тостер

Кухня Конвекционная паровая установка CSO-300N является частью Программа испытаний тостеров и тостерных печей на Потребительские отчеты.В наших лабораторных испытаниях тостеры такие модели, как конвекционный пар CSO-300N, оцениваются по нескольким критериям, например перечислено ниже.

Повторный нагрев Индикация того, насколько хорошо тостер разогревает лазанью.

Выпечка Отражает, насколько равномерно каждая модель испекла партию маффинов и печенья.

Цветовая гамма Насколько хорошо тостеры или тостеры производят тосты от светлого до темного цвета.

Конвективный теплообмен – обзор

2.6.2 Математическое моделирование процессов поверхностной индукционной закалки

Индукционная закалка требует описания взаимодействия нескольких связанных физических полей: электромагнитного, температурного, теплового напряжения и металлургического. Они описываются системой уравнений в частных производных для отдельных областей, за исключением металлургической.Твердость и микроструктура в основном описываются на основе экспериментальных данных. Упрощенный алгоритм такой расчетной модели показан на рис. 8.

Рис. 8. Упрощенный алгоритм двухступенчатого сопряжения электромагнитного, теплового, теплового и металлургического полей для моделирования индукционной поверхностной закалки.

Для расчетов электромагнитного поля берутся постоянные значения ожидаемой средней температуры магнитной проницаемости µ и электропроводности γ.По известному распределению электромагнитного поля определяются объемные джоулевы потери p v выделяемые в организме. Затем распределение температуры внутри тела по средним значениям свойств материала: теплопроводность λ , удельная теплоемкость при постоянном давлении c p , коэффициенты конвекционного и радиационного теплообмена α cc и α и α r соответственно. Если средняя температура поверхности закаленного тела достигает заданного значения, этап индукционного нагрева прекращается. Задача анализируется как обратная задача с использованием упрощенных процедур оптимизации для определения параметров систем индукционного нагрева (плотность тока возбуждения и его частота, конфигурация и размеры системы индуктор-упрочняющее тело, время нагрева или скорость движения) для добиться необходимого распределения температуры в закаленном элементе. Затем определяют распределение тепловых напряжений.Если деформации слишком велики, необходимо изменить параметры процесса индукционного нагрева. Затем определяют распределение температуры в начале интенсивного охлаждения. Далее рассчитывается температурное поле при интенсивном охлаждении в закалке с учетом нелинейной зависимости коэффициента конвективной теплоотдачи от температуры α ch ( T ). Излучение учитывается только для индукционного нагрева и стадий аустенитизации.Такое упрощение справедливо для охлаждения слиянием и для охлаждения напылением, однако во втором случае можно учитывать излучение через полупрозрачный слой. Повторно рассчитываются тепловые напряжения. Если конечная температура достигла заданного значения (ниже температуры Ms f ). Затем определяют распределение твердости и микроструктуру упрочненного слоя. Они основаны на экспериментальных данных. Такой упрощенный метод расчета может привести к значительным ошибкам.Его преимущество – простота. Однако это особенно хорошо в случае систем со сложной геометрией, таких как зубчатые колеса. Главным его преимуществом является в основном относительно короткое время вычислений.

Для обеспечения более точных расчетов применяется модель прямой связи (рис. 9). На этапе I анализируются явления индукционного нагрева. Для свойств материала, взятых при начальной температуре T i , рассчитывается электромагнитное поле. В результате этих расчетов определяются плотность магнитного потока B и объемные джоулевы потери p v для конкретного времени.Если для какого-либо следующего этапа расчетное значение магнитной индукции В отличается от предыдущего больше, чем при принятом Δ В , расчеты электромагнитного поля повторяются для нового значения магнитной проницаемости µ(В). Затем рассчитывается нестационарное температурное поле. При повышении температуры более чем на Δ T корректируются свойства материала (теплопроводность, удельная теплоемкость и оба коэффициента теплопередачи) нагретого тела.Затем вновь проводятся электромагнитные расчеты для скорректированных значений магнитной проницаемости µ и электропроводности γ. Поле тепловых напряжений определяют, чтобы проверить, не слишком ли велики деформации.

Рис. 9. Алгоритм непрямой связи электромагнитных, тепловых, тепловых и металлургических полей.

Далее предусмотрен следующий цикл электромагнитных и температурных расчетов за период времени t t до t = t n (окончание индукционного нагрева).Конечно, при малых шагах расчета Δ t, Δ B , и Δ T может быть достигнута большая точность, но, наоборот, это приводит к увеличению времени расчета. Затем на короткой стадии аустенизации рассчитывают распределение температуры за время t = t n + t e . Закалка начинается с расчета нестационарного температурного поля при интенсивном охлаждении в жидкостной закалке. Снижение температуры Δ T вызывает коррекцию свойств материала λ, c p , α ch , α r на следующих шагах.На следующем шаге снова рассчитывается поле тепловых напряжений. Тепловые напряжения и их распределение в закаленном теле являются основанием для возможного решения о повторении расчетов или продолжении термической обработки отпуском. Расчеты закалки заканчиваются при t = t n + t e + t c (см. рис. 1) после достижения выбранной средней или конечной температуры охлаждения принятого времени интенсивной порядка мартенситной конечной температуры Ms f .Затем на основе экспериментальных данных и зарегистрированной истории охлаждения определяют твердость и распределение микроструктуры.

Математическая модель процесса описывается системой дифференциальных уравнений для полей электромагнитного, теплового и теплового напряжения. Электромагнитная задача является открытой краевой задачей, но ее можно рассматривать как классическую закрытую краевую задачу после размещения стального элемента внутри области с внешними границами, достаточно удаленными от системы индуктор–тело.Размер домена выбирается на основе некоторых предварительных расчетов. Для анализируемой задачи внешняя граница домена выбирается на достаточном расстоянии от системы индуктор–заготовка, не менее чем в семь раз превышающем диаметр упрочняемого элемента. где µ – магнитная проницаемость, γ – электропроводность, v – скорость движения, Дж z – плотность тока поля.

Для индуктора без сердечника и для случая, когда магнитную проницаемость упрочненного элемента можно считать постоянной в каждой ячейке системы, уравнение [11] может трансформироваться в уравнение Гельмгольца для вектора магнитного векторного потенциала А :

[12]curlcurlA̲+jωµσA̲−µγ(v×curlA̲)=µJ̲z

, где j обозначает мнимую единицу, а ω — угловую частоту.

Уравнение [12] упрощается за счет пренебрежения третьим членом левой части.Это возможно, когда скорость движения индуктора к заготовке не очень велика, что обычно выполняется в типовых установках индукционной закалки. Проблема обсуждается более подробно, например, в исх. 8

[13]curlcurlA̲+jωµγA̲=µJ̲z

Для поверхностей внешних границ области:

[14]A̲=0

̲

Для плоскости симметрии z 0 =60] n=0

Для 2D-схемы:

[16]∂A̲∂n=0

Гистерессными потерями пренебрегают.Плотность вихревых токов J̲ind и объемные джоулевы потери p v выражаются соответственно:

внутренний источник тепла, представленный объемными джоулевыми потерями, взятыми из электромагнитных расчетов 9

[18]div(λgradT)−ρcp(vgradT)−ρcp∂T∂t=−pv

, где λ обозначает теплопроводность, ρ — плотность, c p — удельная теплоемкость.

На плоскостях симметрии:

[19]∂T∂n=0

На внешних поверхностях тела выполняется граничное условие третьего рода конвекционно-лучистого теплообмена 10

[20]−λ∂ T∂n=αch(T−Tc)+σo·εp(T4−Tr4)=αch(T−Tc)+αr(T−Tr)−pr

, где α ch обозначает коэффициент конвекционной теплопередачи для индукционного нагрева , T c – температура конвекционной среды, σ o – постоянная Стефана–Больцмана, ε p – полная излучательная способность, T r – температура радиационной среды. p r — составляющая, связанная с явлением многократного отражения.

Часто можно предположить, что T c T r = T cr . Можно также пренебречь явлением многократного отражения. 11,12 Тогда можно было бы применить один общий коэффициент теплопередачи α g с учетом конвекционного и радиационного теплообмена между стальным элементом и окружающей средой

[21]−λ∂T∂n=αg(T−Tc), αg=αcc+σo·εp(T2+Tcr2)·(T+Tcr)

Для поверхностной индукционной закалки индуктор часто питается током возбуждения высокой частоты.Объемные джоулевы потери сосредоточены практически только у поверхности. С численной точки зрения объемными джоулевыми потерями в уравнении [18] лучше пренебречь и ввести в условие (20) дополнительный член поверхностной плотности мощности p s . Для цилиндрической заготовки диаметром R поверхностную плотность мощности p s можно определить, исходя из предположения, что теплота, подводимая к элементарной поверхности длиной d z , равна теплоте, выделяемой за счет вихревых токов

[22]q=ps·2πR·dz=∫0Rpv·2πr·drdz

где q – тепло, переданное телу в единицу времени.

Таким образом, уравнение [18] и уравнение граничного условия [20] преобразуются в формы уравнений [23] и [24] соответственно

[23]div(λgradT)−ρc(vgradT)−ρc∂T∂t=0

[24]-λ∂T∂n=αc(T-Tc)+αr(T-Tr)-pr-ps

При индукционном нагреве и особенно при интенсивном охлаждении могут возникать тепловые напряжения, связанные с неравномерным распределением температуры внутри затвердевшего тела. Поле тепловых напряжений и связанные с ним деформации могут быть описаны уравнениями Ламе для перемещений 14

[25]((φ)u+ψu)graddivu+ψu∇2u−(3(φ)u+2ψu)αTgradT+fm=0

где (φ) u и ψ u коэффициенты, определяемые с помощью соотношений [26] и [27] соответственно, – температурный коэффициент расширения, а f m и объемная плотность силы Лоренца.

[26](φ)u=(ν)·E(1+(ν))·(1−2(ν))

где (ν) – кинематический коэффициент натяжения, а E – модуль Юнга.

[27]ψu=E2(1+(ν))

[28]fm=Jind×curlA

По известному распределению перемещений определяются тензоры деформаций ε и напряжений σ .

[29]εxx=∂ux∂x,εyy=∂uy∂y,εzz=∂uz∂z,εxy=12(∂ux∂y−∂uy∂x),εyz=12(∂uy∂z− ∂uz∂y),εzx=12(∂uz∂x+∂ux∂z)}

[30]σxx=(φ)L(εxx+εyy+εzz)+2ψLεxx−(3(φ)L+2ψL) αT·T,σyy=(φ)L(εxx+εyy+εzz)+2ψLεyy−(3(φ)L+2ψL)αT·T,σzz=(φ)L(εxx+εyy+εzz)+2ψLεzz−( 3(φ)L+2ψL)αT·T,σxy=2ψLεxy,σyz=2ψLεyz,σzx=2ψLεzx}

Величины смещений, возникающих при индукционном нагреве, достаточно малы (около 10 −6 м и менее).Только если скорость индукционного нагрева очень большая, их можно учитывать.

Стадия аустенизации анализируется на основе уравнения [23] и уравнения граничного условия [21]. И, наконец, следующий этап — интенсивное охлаждение стального элемента в закалке. Для этого этапа можно применить уравнение [23]. Граничное условие имеет вид уравнения [31]

[31]−λ∂T∂n=αcc·(T−Tq)

, где α cc обозначает зависящий от температуры коэффициент конвекционной теплопередачи для охлаждения, а T q – температура закалки.

Для определения температурного поля ключевую роль играет точность коэффициента теплопередачи α cc . Наилучшим способом представляется его определение путем измерения образца материала, имеющего форму, аналогичную анализируемому элементу. 13

Основной частью численного анализа индукционной поверхностной закалки является непосредственно связанная электромагнитная тепловая задача (рис. 10). Поэтому в дальнейшей части главы, где будет представлен иллюстративный пример, проблемы теплового стресса не рассматриваются, а основной интерес сосредоточен на связанной электромагнитно-тепловой задаче.

Рис. 10. Расчетная модель модифицированной непрямой электромагнитной и температурной связи для одновременной индукционной поверхностной закалки. I – индукционный нагрев, II – аустенизация и III – охлаждение.

Выбор входных данных осуществляется способом, описанным ранее. Измерены свойства материала упрочняемого элемента и его температурные зависимости. В случае магнитной проницаемости учитывается ее зависимость от температуры и модуля магнитной индукции, полученная также из измерений.Зависимостью магнитной проницаемости от частоты тока возбуждения пренебрегается. Компоновка системы индукционной закалки выбирается на основе предварительных расчетов и систем баз данных. Электромагнитные и температурные поля рассматриваются с помощью модифицированного косвенно-связанного подхода, который отличается от представленного на рисунке 9. 13 Граничное условие для температурного поля учитывает излучение с явлением многократного отражения. Расчет индукционного нагрева прекращается, когда средняя температура в приповерхностной зоне материала достигает заданного значения, находящегося в диапазоне температур закалки.Это значение определяется измерениями по модифицированной ТТА-диаграмме. Затем проводятся расчеты нестационарного температурного поля при аустенитизации с учетом как конвекции, так и излучения. После этого рассчитывается нестационарное температурное поле только с конвекцией. Коэффициент конвекционной теплоотдачи α cc определяют по измерениям, представленным на образцах исследуемого материала. С помощью специализированной измерительной системы определяют зависимость температуры от скорости охлаждения (рис. 11) и времени (рис. 12) в воде цилиндра из исследуемой стали. 13

Рис. 11. Зависимость температуры от скорости охлаждения цилиндра из исследуемой стали в воде.

Рис. 12. Зависимость температуры от времени охлаждения цилиндра из исследуемой стали в воде.

На основании кривых с рис. 11-12 и уравнения теплового баланса [32] можно определить коэффициент конвективной теплоотдачи и его зависимость от температуры (рис. 13)

Рис. 13. Зависимость коэффициента конвективной теплоотдачи α cc по температуре при охлаждении стального цилиндра в воде сплавлением.

[32]q=ρcp·V·vc(t)=αcc(T)·S·(T−Tq)

Определение α cc ( T ) для реального закаленного элемента, имеющего в целом форма, отличная от цилиндрической, реализуется с помощью критериев подобия с использованием чисел Нуссельта и Рейнольдса (Холмана). Расчет нестационарного поля температуры при охлаждении прекращается, когда средняя температура на поверхности тела удовлетворяет уравнению [6]. Затем на основе полученной из дилатометрических измерений диаграммы ССТ определяют распределение твердости и микроструктуры.

Алгоритм расчета непрерывной индукционной поверхностной закалки представлен на рисунке 14.

Рисунок 14. Численный алгоритм расчета непрерывной индукционной закалки.

Численный алгоритм расчета непрерывной индукционной закалки основан на предположении, что непрерывное движение заменяется n малыми дискретными сдвигами Δ l . 15

[33]Δl=v·Δt

где v — скорость движения, Δ t — шаг по времени.

Количество смен n должно быть достаточно большим для достижения ожидаемой точности моделирования. Расчеты начинаются в исходном положении системы индуктор–распылитель. Определено распределение электромагнитного поля по общей площади и соответствующая объемная плотность джоулевых потерь в упрочненном элементе. Затем рассчитывается температурное поле. Свойства материалов и параметры теплообмена при нагреве и охлаждении корректируются в итерационных процедурах.При индукционном нагреве конвективный теплообмен α ch определяется по критерию Нуссельта Nu

[34]αch=Nu·λfd

, где λ f – теплота проводимости жидкости в приповерхностном слое элемент и d характерный размер.

Определение конвекционного теплообмена α cc для охлаждения распылением является более сложным. Способ его определения описан, например, в ссылках. 11,12 В этом случае процедура состоит из следующих этапов:

экспериментальная индукционная закалка стального элемента, изготовленного из того же материала и имеющей ту же форму и основанную на известных параметрах напыления, таких как расход закалки и ее давления,

измерение распределения твердости,

определение конвекционного теплообмена для исследуемого образца на основе известных несбалансированных фазовых диаграмм для закаленного материала,

3

использование критериев подобия, включающих числа Нуссельта и Рейнольдса, для определения коэффициента конвективной теплоотдачи исследуемого тела.

Представленная методика позволяет определить среднее значение коэффициента конвективной теплоотдачи для анализируемого диапазона температур.

Примерная зависимость коэффициента конвекционной теплоотдачи при охлаждении напылением α cc от температуры представлена ​​на рисунке 15.

Рисунок 15. Зависимость коэффициента конвекционной теплоотдачи α cc от температуры при охлаждении стального цилиндра в воде распылением.

Достигаемые результаты при распылении воды примерно в 10 раз меньше, чем при охлаждении в воде методом слияния. Определяют распределение температуры во всем закаленном элементе на всех временных шагах. Затем система индуктор-распылитель выносится на следующую позицию и расчеты повторяются. При достижении конечного положения системы индуктор-распылитель определяют твердость и распределение микроструктуры.

Анализ ламинарного течения со свободной конвекцией и теплообмена вокруг плоской пластины, параллельной направлению действия силы тела

PDF-версия также доступна для скачивания.

ВОЗ

Люди и организации, связанные либо с созданием этого отчета, либо с его содержанием.

Что

Описательная информация, помогающая идентифицировать этот отчет.Перейдите по ссылкам ниже, чтобы найти похожие элементы в электронной библиотеке.

Когда

Даты и периоды времени, связанные с этим отчетом.

Статистика использования

Когда последний раз использовался этот отчет?

Взаимодействие с этим отчетом

Вот несколько советов, что делать дальше.

PDF-версия также доступна для скачивания.

Цитаты, права, повторное использование

Международная структура взаимодействия изображений

Распечатать / поделиться


Печать
Электронная почта
Твиттер
Фейсбук
Тамблер
Реддит

Ссылки для роботов

Полезные ссылки в машиночитаемом формате.

Архивный ресурсный ключ (ARK)

Международная структура совместимости изображений (IIIF)

Форматы метаданных

Картинки

URL-адреса

Статистика

Острах, Саймон. Анализ ламинарного течения со свободной конвекцией и теплообмена вокруг плоской пластины, параллельной направлению действия силы тела, отчет, февраль 1952 г.; (https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc56373/: по состоянию на 13 февраля 2022 г.), Библиотеки Университета Северного Техаса, цифровая библиотека ЕНТ, https://digital.library.unt.edu; зачисление отдела государственных документов библиотек ЕНТ.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *