Расчет теплообмена и напряжений при термообработке тел в дисперсных средах

• Автор: Геллер, Марк Абрамович
• Шифр специальности: 05.14.05, 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Минск
• Количество страниц: 146 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ .

ВВЕДЕНИЕ

I. ВНЕШНИЙ ТЕПЛООБМЕН И ТЕРМИЧЕСКИЕ НАПРЯЖЕНИЯ В ТЕЛАХ,

ПОГРУЖЕННЫХ В ДИСПЕРСНЫЙ СЛОЙ. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Нестационарный теплообмен между поверхностью и

слоем дисперсного материала

1.2. Температурные поля, термические напряжения и дефор

мации в телах при термообработке

1.3. Выводы по литературному обзору, постановка задачи

и цели исследований

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВНЕШНЕГО ТЕПЛООБМЕНА МЕЖДУ ПОВЕРХНОСТЬЮ
И СЛОЕМ ДИСПЕРСНОГО МАТЕРИАЛА
2.1. Применение гиперболического уравнения теплопроводности для исследования процесса нестационарного теплообмена пластины с плотным слоем дисперсного
материала. Граничные условия I рода.
2.2.Нестационарный теплообмен между плотным слоем дисперсного материала и погруженным в него телом при граничных условиях 4 рода .
2.3. Нестационарный теплообмен между пластиной с источником тепла и слоем дисперсного материала.
2.4. Стационарный теплообмен пластины с перемешиваемым слоем дисперсного материала
2.5. Выводы .
3. ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУР, НАПРЯЖЕНИЙ И ДЕФОР
МАЦИЙ В ТЕЛАХ ПРИ ТЕРМООБРАБОТКЕ В ДИСПЕРСНОМ СЛОЕ Л7
3.1. Методика расчета полей температур, напряжений и деформаций с учетом основных факторов термообработки
3.2. Расчет температур, термических напряжений и деформаций в пластине, закаливаемой в виброкипящем слое дисперсного материала .
3.3. Сравнение расчетных и опытных данных
3.4. Влияние пульсаций коэффициента теплообмена на температуры и термические напряжения в пластине, закаливаемой в виброкипящем слое дисперсного материала
3.5. Выводы . О
ОЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Решение этой задачи для тепловых потоков и температур на границе использовано при анализе работы тепловых датчиков, применяемых для измерения пульсаций теплового потока в псевдоожиженном слое. В этой же главе сформулирована и решена задача о теплообмене поверхности с перемешиваемым слоем дисперсного материала. Получены выражения для температурных полей и тепловых потоков по газовой и твердой фазам в отдельности, которые могут быть полезны при обобщении опытных данных по теплообмену для перемешиваемых слоев разного типа. В третьей главе диссертации рассмотрена задача о расчете полей температур, фазовых превращений, напряжений и деформаций в телах при термообработке их в дисперсном слое. На основе данных теории термической обработки и металловедения, механики сплошных сред предложена методика расчета полей температур, напряжений и деформаций в телах с учетом фазовых превращений материала изделий при термообработке и эффекта кинетической пластичности при фазовых превращениях. Предлагаемая методика использована для расчета полей температур, напряжений и деформаций в пластине, закаливаемой в виброкипящем слое дисперсного материала. Для сравнения величины возникающих остаточных напряжений при закалке тел в разных средах, аналогичные расчеты выполнены при закалке пластины в масле и воде. Эти результаты обладают новизной и имеют определенное самостоятельное значение для исследования термонапряженного состояния тел в различных видах термообработки. На основе разработанной методики сформулирована и решена задача о влиянии пульсаций коэффициента теплообмена между дисперсным слоем и поверхностью на развитие полей температур и термических напряжений в закаливаемой пластине. Полученные результаты не выявили заметного влияния пульсационного характера теплообмена на распределение остаточных напряжений в пластине после закалки. Исследование температур, напряжений и деформаций является важной и актуальной практической задачей не только при термообработке изделий в новых средах, какими являются дисперсные материалы, а также в традиционных видах термообработки и нагрева. Днепровского металлургического завода им. Ф.Э. Дзержинского. Результаты этих расчетов приведены в приложении к диссертации. Проведенные совместно с заводом исследования привели к изменению теплового режима печи ТЗС, что позволило улучшить качество готовой продукции, снизить удельный расход топлива и окалинообразование. Результаты работы получены при выполнении в лаборатории теплообменных процессов и аппаратов ИТМО им. А.В. Лыкова АН БССР плановых тем: I) "Разработка методов теплотехнического расчета, создание новых высокоэффективных способов безокислительного и необезуглероживающего нагрева, отличных от концевого нагрева металла". Постановление ГК СМ СССР по науке и технике № 0 от г. Раздел "а": "Исследование нестационарного теплообмена при повышенных температурах и изготовление лабораторной установки для исследования радиационного нагрева изделий". Постановление ГК СМ СССР'по науке и технике № II от г. Всесоюзной конференции по тепло- и массообмену, Минск, г. Всесоюзной конференции по механике сыпучих материалов, Одесса, г. Всесоюзной конференции по тепло- и массообмену, Минск, г. Института физики металлов ЦНИЙЧМ, г. Антонишн Н. В., Геллер М. А., Парнас А. Л. Гиперболическое уравнение теплопроводности дисперсных систем. ИФЖ, , т. Антонишин Н. В., Геллер М. А., Лущиков В. В., Парнас А. Л., Симченко Л. Е. Нестационарный теплообмен между плотным слоем дисперсного материала и погруженным в него телом при граничных условиях 4-го рода. ИФЖ, , т. Антонишин Н. В., Геллер М. А., Гурвич Л. Р., Парнас А. Л. О нестационарном теплообмене между пластиной с источником тепла и слоем дисперсного материала. В кн. Тепломассообмен-5". Всесоюзной конференции по теплообмену. Минск, , т. Антонишин Н. В., Геллер М. А., Иванютенко В. И. Теплопередача в "псевдотурбулентном" слое дисперсного материала. ИФЖ, , т. Геллер М. А., Парнас А. Л. Численное исследование процессов термообработки изделий в дисперсном слое. Геллер М. А., Парнас А. Л. Численное исследование процесса закалки пластины в виброкипящем слое. В кн.