Теплообмен в зоне контакта разъёмных и неразъёмных соединений Попов В.М. (1013700), страница 17
Текст из файла (страница 17)
3-3 н па рнс. 3-12. Из анализа табл. 3-Звидно, что расхождения ме'кас ду результатами рас сета и гас по уточненным и прнблн- аип доза апз женной формулам незна- Рнс. 3-11. Результаты обработки опытных данных по кантактнону Таким образом, пред- тепааобчену в среде возпуха. лагаемая зависимость х — а ° . 1л. щ; о — 1л, и1; (3-25) для многократных Д вЂ” пп 1Л. М1; 9 — по 1Л. Ю1 П вЂ” по 1Л 61: А — по ап пып панова 1пифре ПРИЛО?КЕЛИЙ ННГРУЗКИ МО- сйпсвстссвиес пооваиоани исиспап жст ПрнМСННТЬСН ПРН оапаацпн паол. З.ХЬ определении термического сопротивления контактных соединений Длн облегчения инженерных расчетоз и выбора оптимальных значений параметров, определяющих термическое сопротивление соединений, формула (3-25) представлена в видс номограммы (рис. 3-13), построенной по методике, приведенной в работе (Л.
99). При пользовании номограммой лсохсно, зная Е н р.„матс- Риала контактной паРы, а также Х, сРслы, Р, й,р~ 1 й„м и 1 — и, определить действительное термическое сонр:- тивлспие контакта )?„или составляющие аа и а, обшей л ию зар тр миме Рис. ЗЛ2. Зевисииость теиипюеского соиротивлеиия коитикти и его составляюизик от нагрузки лля мите- риала пары сталь 48— ~тв:и 48; и*стотз обработки 'зяб; Ге=383' К. П р и м е р. Требуется определить термическое соиротивлеиие соелииеиия из гтзли 48 [Х„=473 лт1(м ° град); Г=20 ° !П'е и1мт1 с ио- верзиоетями, обрвботлиитими по б-му классу чистоты (а,р= 91 тепловой проводимости соединения ои. В то жс время, задаваясь допустимой величиной 1т'„, можно произвести подбор материала контактной пары, среды, усилия сжатия и качества сопряженных мтгрир7зм поверхностей.
га' и Л1етоднка определения термического сопротивления контакта или его составлякпних по номограмме 1рнс. 3-13) сво- ик чч дится к следуюптсму. Из координатных осей р, В и Е по лх значениям проводятся гоотчст- амтмеч гтвеппо линни 1, 2 и 3, которые соединя|отсялннней4,проведенной под углом 45'. Из точки пересечения линий 3 н 4 вертикально направляется ли- с.елееч . нни 5 до перес чсния с ьоптрольной линней номограммы.
Пз координатной оси йч по сс зпа ~снпю проводится линяя 6 до пгргссчгппп с линий 7, поправленной по горизонтали пз точки пересечения липни 5 и контрольной липин. Под углоъ1 45"' пл точки,пересечения ливий 6 и 7 идет линия 3, которая пересекается с вертикальной осью ам. Точка пересечения даст значение тепловой проиолнчогт л фактического контакта, Из координатных осей йе. '! — гп, йер1+Йерз по их значениям направляются липин 9, И и 11.
Из точки пересечения линий 9 и 10 под углом 45' проводится липни 12 до псрсссчспия с линией П. Из оси а„по сс зпачспню проводится горизонтальния линия 13 до пересечении с вертикальной линией 14, Точка пересечения линий 13 и 14 дает искомую величину термического сопротивжпня контакте, которая находится по кривым линиям, имсюппьм грядуировку. Точка псрсссчсппя лпппп 14г горизонтальной осью а, дает значение тепловой проводимости межкоитактной среды.
Исследуемая контактнаа пара сталь 45-сталь 45! обработка «786, Ре у РЕ УЛЕ Е(Ы У ЕЕ»неЕГ ЕЕРЕ(ЕЕЕ ЕЕГЕ РЕЕЕЕ«Е (ЕГ ЛЕ- » ЫУЛ) лв л,(е 47,8(0,099 127 0,79 129 0,776 20,1 8,42 4.11 3 1,63 1,165 71,7 7.28 144 15.15 260 '16, 4 353 зь,б 452 46.1 ЬЮ Ь4 705 НО,Ь 111 0,115 209 0 1'(( :!02 О. 139 393 О. !47 3(5 0.158 741 0.163 910 О 17 (060 0,176 131 ..() О, (61 )Л,6 0,751 !34.5 0,745 136 0 737 1,17Л) 0 73 0,334 138 0,725 0,797, 139 0,72 940 96 !0(зо~ !!! 125 (ое м) лРР темлеРлг«Ре л (сне лангглгл 7« 43)*К н Ллелелнн р-100 ° )ОР л)»' е срезе л(олухе Х, 35.5 ° 10-' гг(4» ° град).
Из графика ле рлг. Л-Н лле паесрхногтеа с 5,„—.126 ° 10-е м 1 — я=од! н ллл 5, е(+вере — 25 10 ' м нз рнс. 3.3 В,=-)6. Пс номограмме не«сли»: Л, — 1,64 ° Ю' м( ° град)лг. Как уже отмечалось выше, прн те«сперат«рах н золе контакта выше 700 — 760' К веоб«пдимо учитывать тсрмнчсское сопротивление лучистого теплообмсна )7» и межконтактнои зопс (Л. 76, 776 7,— т, е -е(е ~ (00) (Р(Ю) 16-08) где Т, и Т„. соответственно средние (елп(ературы сопрнка.
сающихся поверхностей, отдающих и получающн«тепло; 1 е, . — ., - — Орииеденпая степень черноты поверх- 1 ., + )уе, — 1 иостсй контактной зоны; с, — 3,67- -козффициспт излучения вбсол!отпо черного тслв, Входящая н вьц(ажспне 13-ей) приведенная степень черноты контактных поверхностей г, л зависит от тс«(пературь( н зопс контакта, чистоты обработки )овср«ногтей, физичегких свойств материалов контактной пары и пр., что необходимо у (втыкать прн опрсдслщшп этой величины по табличным лапныы.
92 9,8 21,5 73.5 98 147 196 245 291 1, 988 11.9 '((2, 7 Л.з Ы.5 65,4 86 (07 125,6 131,98 110,9 154,2 165.9 :79 2Щ,4 223,2 2ж 264,6 0,76 0,71 0,63 0.603 0,66 0,487 О.'!48 0.403 О,.ПЮ Таблица 3 3 .10" ат, 106 0,915 и4,3 0,8О5 131, о 11,3.3 0,883 139,6 0,717 !57,9 0,635 172,6 О,,эз 187.! 0,535 15,1 7,!8 4 2 3,2 2,3 1,82 1,32 1,О 0,92 61,8 6,8 62,8 5,9 ~!! 106, 4 131,6 147 172 Л 192,5 209 230 263 !.1 0.94 0,76 0,68 0.38 0.52 0.48 0,4 0,38 13,71 6,62 3 79 2,71 2,17 1,55 1,24 1,045 0,902 72.5 76,5 81,7 аиз 100 105 0,76 0,735 О,т! 0,657 0.637 0,657 О,Г57 136 141 152,5 152,5 152, 4,8 4,4 4,1 2:6.7 ' 0,462 233.3 ! о,42о сн8.3 О, !Оз 263, 5 ( О. 38 ! !аибольнгую трудное!ь прсдставляют опсрнпии по опрсделешцо тсхтператур Т, и Ть Вначале расчетным путем находится суммарное значение термического сопротив.тензя 'фактического контакта и тгсжкон1зкгной среды.
Затон! оггредезт!стси температурный перепад в контактной зоне ЬТ= Тт — Т, 24'„дои. Средняя температура поверхности, которая отдаст !свпо, т. е. Ть определяется ствндар!ным методом по перепаду температур в первом образце. Погас онредсленгш значения температуры Т. можно найти тсрмичсское сопротивление лу !истого теплообмсна в мсжкоптактной прозрачной гргдс. Тепловая пронодииюс!ь лучистого тецлообмгпа иклочена параллельно тепловым проводимостям фактического контакта 1 1 1 и межкоптактной среды, т. е. = .+ — + —.
- 'е,„л„' и, л.' 3-2. ТЕПЛООБМЕН ПРИ КОНГ*КТИРОВАНИИ ПОВЕРХНОСТГИ С ВОЛНИГТОСТЬЮ И МАКРОНЕРОВНОСТДМИ Квк отмечалогь выше, в реальных условнлх часто встречаются соединения, где контактируются поверхности г вотпнстогтью пш! макронсровногтямц. Течение тглчового процесса црц таком контакте в слу1ае нагшчия тепдовроводной мгжконтактцой среды (газы, жидкости Яз среза-ВОНЗУ Х ИЛИ ааКУИМ; Г„з«3 и; тр.с„=в таз ! О- тнг 5 =М!ГЧ"=5 4 ти лрттзлииенното ~еоретттс оного расти '* .
Реаутмтепе вислерииетпа 1ва ууы тна! г„.апФ~ гааа~ га гв"'гг юю аа гва гги аг а,в а,в г ю га лг ва ае гав ко ее а га вг яваг а*ге'.ягвгг л *гагвяСх маваг Рис. ЗЛЗ. !!оиогрект и хли опрелелеяия ггнгггего термического сопротитлскип и сто сосгтгяггггалцггх прп кпптякте плогкостпоопсрохояетнх поеерхггостссг, и т. п.) на первый взгл- видно, имеет место пскотопо. тсплопого тока и болг: к крупномасштабным обла ко плгтщалкакс контакта). О;,аг..г оннду ва га а в 5 г ложкняегс. Очс,носчеленпс линий гс стягивание пх (к контурным то.о, по шаг волнлг или макронеров!1! "Фнл~.'тьно превышает величину зазора (табл. т Ми !ость искажений напранле.
нин линий теплов! ~ ! . ь ыяначительна. Это в первую ОЧСРЕДЬ ХайаКтитпо ПДЛ 'НОтЕПЛОПРОЗОДПЫХ МатСРИа. лов. Таблица 3-4 Характеристики образцов с волнистыми поверхпостяии Нвп оарэгатвн каэвьн. пиен с ы вынояээя вьрачэввя К Высота ванны И, мвм Швг волны !., мвм и пэн. Ирннеэвнне 1.
По данныи [71 25 ' 3250 24 ~ 3200 1.трогяннс 51ряовыражснпан нсрегулнрность по высоте !волн И 1.энфованне Экспсрниептальныс данные 6 000 5 500 4 800 4 600 2 500 0,44 0,5 0,48 0,49 0,5 13 14 15 16 17 3 о 8 6 43 15 !Плжеовапне 54ерсгулярная волннстость Фрелсроитпнс Исходя из выражений, определнющих тепловую проводимость контакта плоскостно-шероховатых поверхностей, зависимости для теплового контакта волнистых ловерхностей имеют следующий внд: при начальном нагрузке:!ин — 2,[2 [О'2 1, 1,+ [З-29[ [77„„„,„+77 ~„,[[! — 705[! —.! ' при понторных приложениях нагрузки й л = 2 !2'[17 х»т[ ! 7в ы г„ „ [ — [3 ЗО 1 3 4 3 6 7 8 9 10 11 12 24 20 19 13 4 3 25 3 400 3 400 2 750 3 500 3 200 3 000 3 500 3 000 4 500 1 600 -2[ 0,452 0,46 0,5 0,457 0,412 0,482 0,5 0,5 Ооиь 0.463 0,537 0,483 гдг в случае контакта волнистой и плоскостно-~>ерох»- Па|ай ЦОВГРХПОСтен ИМССМ: Пн„'й«,+й,э«э«,>«и )т«>.,.1 ь" г.
Б этом случае вторая согыгвляющая общей те||новой проводимости контакта прц начальном пагружевпи имеет зид !н „,.(|- к)+л„„«(| — т); (| —;)' а прп послсдую|цих нагружепиях ГГ„„( — К) + Лн, (| Наиболс> дос>овс!шее зцачщ|пс коэффициента К получается при обраоотке волнограмм, снятых с исследуемой поверхности, чго сопряжено с >|звестными трудностями.
В случае приближенных расчстон можно ограя,- члться значениями К в пределах 043> — 0«э, ч|о подтверждается обработкой болыиого количества ползограмм для поверхностей с различными парамстрачн >1, и х. н способами обрабогки (табл. 3-4). Расчет относим«тьной площади фактического кон|акта из формул (3-29) и (3-30) производитси с.чсдующим обрззо«|. Г(о одному из уравнений (2-!4) — (2-17) опредслнетсякоптурная площадь конгак«а 5„для данной нагрузки Л', «атем по уравнению >),=Л>/5, находи.|ся контурная нагрузка. Относи.тельные величины «ь и т,, опредсля|отся нз выражений «ь —. = — г)„) д при начальном пагружснии, «|, =.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
