Разработка обобщенной теплофизической методики для исследования контактных термосопротивлений

• Автор: Кондратенко, Ирина Юрьевна
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 113 с.

СОДЕРЖАНИЕ

Основные обозначения и размерности
Введение
Глава 1. Анализ состояния проблемы контактного теплообмена.
Цель и задачи исследования.
1.1. Современные представления о тепловых процессах в зоне контакта твёрдых тел
1.2. Анализ современных расчётных методик, описывающих контактный теплообмен в соединениях
1.3. Анализ обобщённых методик по расчёту КТС в соединениях
1.4. Цель работы и задачи исследования
Глава 2. Разработка обобщённой теплофизической методики для
исследования КТС в соединениях с плоскошероховатыми поверхностями.
2.1. Обобщённая методика для исследования КТС в вакууме
2.2. Обобщённая методика для исследования КТС в газовых средах...45 Глава 3. Разработка обобщённых методик по исследованию КТС
в соединениях с поверхностями, имеющими волнистость и макроотклонения формы.
3.1. Обобщённая методика для исследования КТС в вакууме
3.2. Обобщённая методика для исследования КТС в газовых средах..70 Глава 4. Экспериментальное определение КТС соединений.
Объекты и методы исследования.
4.1. Методика определения КТС соединений
4.2. Установка и образцы для исследования контактного теплообмена
4.3. Статистическая обработка результатов испытания и методика

определения погрешностей
Глава 5. Практическая реализация научных решений
Основные выводы и результаты
Список использованной литературы
Приложение

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И РАЗМЕРНОСТИ

Кк - контактное термическое сопротивление, ——;
Км - термическое сопротивление фактического контакта, ——;
р М'К
Кс— термическое сопротивление среды, ;

ак - контактная тепловая проводимость, —т—;

. Вт
ам- тепловая проводимость фактического контакта, ——;

ас - тепловая проводимость среды, ——;

Q - тепловой поток, Вт;

д ~ плотность теплового потока, ——;

Тк — средняя температура в зоне контакта, К;
Ям - коэффициент теплопроводности материала контактирующего тела.
Вт м-К’
Яс - коэффициент теплопроводности межконтактной среды, -;

- Ыму'Лмг
Ям =
Лм,+Лм2

тел, ;

, $ф, — номинальная (геометрическая), фактическая и контурная площа-
ди контакта, ж 2;
771 = — ; 772 = — ; 73 = — - относительные площади контакта;

Продолжение табл. 2.1.
1 2 3
Торцевое 13.4 1.8 0.48
фрезеро- 5.8 1.65 0.53
вание 3.6 1.4 0
Анализ работ по механическому контактированию поверхностей твердых тел [2,3,41] и контактному теплообмену [4,8,15,20,21,23] показывает, что на формирование площади фактического контакта поверхностей, а, следовательно, и КТС в значительной степени оказывают влияние вид деформации микронеровностей и период приложения нагрузки (первоначальное или последующие нагружения).
С учётом основных положений из теории механического контактирования твёрдых тел [2] и данных таблицы 2.2. преобразуем выражение (2.3).
Таблица 2.2.
Значения а, В, и а для различных видов деформации поверхностей
Вид деформации со В а
Упругая X X-.*0.47£ 2.35(1-//) X
Пластическая 0 С'ав = НВ і
*Согласно рекомендациям [2] С = 5 для металлов с <хв(20 107Па и С = 3 для ств)30-107Па. Для металлов с 20 107 ( сг,{30Т07Па коэффициент С может быть получен интерполяцией.
Преобразование выражения (2.3) дает
(2.4)
С сгв
для первоначальнонагружаемых поверхностей и поверхностей из высокопластичных металлов;