5-11. Расчет нагрева металла в печи с переменной температурой 1

Решение задачи сводится к интегрированию уравнения (5-81) по Fo и θc. В общем случае после разделения переменных получим:

Окончательное решение имеет следующий вид:

Здесь величина Φ является функцией постоянных значений комплексов m и Bi/Иc, а также переменной θc.

Соотношение величин m и Tc характеризуют режимы теплообмена и характер температурных графиков. Так, при m > 0 и Tc/T1 < 1 будет противоток, а при Tc/T1 > 1 - прямоток, причем для каждого случая можно выделить три характерные разновидности режимов изменения температур теплообменивающихся тел. Это показано на рис. 5-13. При m = 0 и Tc/T1 = 1 имеет место камерный режим теплообмена.

Комплекс Bic характеризует соотношение между критериями Bi и И, характеризующими роль излучения и конвекции. При Bic = 0 (ak → 0) происходит только излучение; возрастание Bic свидетельствует об увеличении доли конвективной теплопередачи. При Bic = ∞ (Cпр → 0) будет иметь место только конвективный теплообмен.

Практически при проведении, расчетов печь делится на несколько таких участков, на каждом из которых расчетная температура газов, может быть принята постоянной (Tг = const). При этом условии продолжительность радиационно-конвективного нагрева ленты:

Здесь kф - коэффициент формы (для пластины kф = 1); cм - теплоемкость материала.

Значения параметра Φ находятся по графикам, приведенным в [Л. 25, стр. 58 - 59].

Рис. 5-13. Влияние параметров Tм и m на температурные режимы теплообмена при противо- и прямоточном движении материалов.

Рис. 5-13. Влияние параметров Tм и m на температурные режимы теплообмена при противо- и прямоточном движении материалов.