Режим квазістаціонарного руйнування і прогріву

При постійних зовнішніх параметрах і фіксованій температурі руйнування з часом встановлюється режим квазістаціонарного руйнування і прогріву, коли швидкість переміщення всіх ізотерм в тілі дорівнює лінійної швидкості руйнування зовнішньої поверхні. Всі температурне поле еквідистантно зміщується всередину прогрівається частини матеріалу, так що в будь-який заданий момент часу глибина прогріву залишається постійною. Очевидно, що для встановлення такого стану потрібно попередньо вийти на сталу температуру зовнішньої поверхні, а потім і на постійну швидкість руйнування матеріалу. Таким чином, час досягнення квазістаціонарного прогріву пов'язано з двома іншими характерними часами серією нерівностей. Пояснимо отримані за результатами чисельних розрахунків залежності безрозмірного часу від двох визначальних параметрів. Видно, що залежність від швидкості виносу маси (параметра т) має віз гіперболи. Зі зменшенням т або швидкості величина збільшується, причому один показник відрізняється від іншого на порядок. При помірних значення; для встановлення в тілі квазістаціонарного профілю температури потрібна в 5-10 разів більший час, ніж для отримання постійної швидкості виносу маси. Відзначимо також слабку залежність часу встановлення глибини прогріву від характеру теплопроводу; так, одна крива може відповідати постійному тепловому потоку постійних, а інші криві при різних значеннях температурного чинника або параметра х.

Отримані вище оцінки для характерних значень часу встановлення температури і швидкості руйнування дозволяють вказати таку глибину загортання термопар, при якій їх показання з заданою точністю можуть бути прийняті за автомодельні або квазістаціонарні температури. Це питання безпосередньо пов'язаний з методикою обробки результатів стендових випробувань з метою визначення теплофізичних характеристик матеріалу. Як показано раніше, використання автомодельного або квазістаціонарного режиму прогріву дозволяє уникнути трудомісткої процедури чисельного інтегрування рівняння теплопровідності і одночасно дає можливість встановити залежність температури від координати по відомій залежності температури від часу в одній фіксованій точці тіла. Саме цим пояснюється те, що обидва зазначених режиму широко використовуються при експериментальних дослідженнях нових рецептур теплозахисних покриттів, для яких відсутні дані по теплофізичних властивостях.

11 липня 2012

Джерело: www.stroysovet.ru