Теплообмен в зоне контакта разъёмных и неразъёмных соединений Попов В.М. (1013700), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Наиболее значительной с точки зречнн выявления действнтель. цой Физической сущности тсплообменв в зоне контакта цетзллкческнх плоских поверхностей н вывода рас ветных форнул для раздельного определения составлянцпих терни.веского сопротизлщшя Рис. 1-3. Схема зксцерименталлиой установки. .геряетнчсскея ребоее» кзнере; 3 — хнффуеноннмй ме«- няямй ннсос; 3 — фореекуумнмй нагое; Š— геэоемй беннон ззя еееонв.ееня рабочей яемерм газом. по упрощенной схеме представляется серия работ Шлыкова н Ганина !З1. 14, 16 — !9), которые отвечают запросам теплознергетики.
ГГригвяв за основу схему формирования фактической нлощвди контакта и результате чисто пластической деформации микроцвровносгсй, аналитически описанной в работах !Л. 12, 201 и цримечнн нзпестцое решение уравнения 21апласа !Л. 211, авворы з результате ряда других допущений пришли к следующему вырзлсснию длн определения твринческой проводимости контакта плоских поверх- 13 оас ~си: 2з, нл„ вЂ” — — +т)" !и. К Г,г, + Ььгл ' Зе,б„ (1-3) Первое слагаемое аыражелия (1-3) аредсгаиляет собой тепло. зую проводимость межкаитактиой среды Отсюда термическов сопративлеиие межкоптактной среды представляется в ниде + 2! (1-За) Второе слагаемое выражения (!.3) яздягтся тепловой право.
лимосгыо через места фактическа о каптзктз. В етом случае термическое соаротивлечие факпглсскога контакта описывасгси слепую. лпим выражение«. Зе 5 !<„= — ' — 19 ™. 2,1))Х„ (1-Зб] Формулы (1-3) †(1-Зб) покааывают, по мииимальчыс зизчеппя тараи ~гских гааротивлапий дпя ко~лтакга нлогких шероховатых поеерхиостей будут иметь место ори отсутствии волзистости и мзкрозеровпостсй. Для пыяадеиия юстозерногти и грзпип грнмепеииа предло жепных аависимосггй (1.3) — (1-3б) авторами была постаз.:епа серия опытов па специально из отав.тси.
ыггмаутфы иой чстаповке гтержиевого типа ызь!гт à —, — ~ (Рис. 1-3) па «етодике, прпмскяс«ой в рабатах (Л. 7, 9). В состав экспериментальной установки входили герметическая рабочая дл! т; ; ) †- ' камера с образцами, диффузионный ма. сапный пасас, форвакуу«иый пасог, бал) - .- -, 'лок ддя заполнения рабочей камеры га',,' д зом, а также злектропитатстьпаи и та~ т- - -, — -' ~ измерительная аппвратчра. В рабочей Рбу ' !.' ' , ', ! каллерс установки.
изготовленной в виде "р(х ) вателем и водяным холадпльчикам па. мешалось по двя пилипдрических образ. з дю Йю жв гжтлю'. ца дяамсгро» ЗО и длиной 34 ил каждый По длине образцов устаиавлизаЗанигииасть лись 1О термопар, па пять иа каждо« абрззпс. Сжа-ие образцов производигермичсского сопротивлс- д,.ь при помаши рычажного винтоео, иия хоитзкта с металди. пресга с одповремеипым замером угнла: скими прокладками ат дие„ а Риис ал' Особ П и Ровс.
сжатия. Материал ллаал лепин опытов итмсрялпсь те«пералчрг стога об абт ки х- по дднпс образков, сила сжатив и тавстота обрабптки поверх- лсиие (вакуум) газовая среды. ))гс.тедовапиям подвергались в асповиом однородные коитактпыс пари из металлов и сплавов Д)6. М-2, Сг. 3,)Х1И!ОТ. Темпе«» е ая Фольга; 3 — азч. лянз а плзсг ммз рзтура в ЗоНе контакта Вмдсржипаласлз Рнс. 1-б. Зависимость термкческоо сопротннчечня коятзктя от нягртяки лля пары нт стали !Х(йП9Т с шенологгтой и гладкой понепхпостями. Чистота обработки по. веохпог ей Х74 †'р!2; я, =- - 92 б !0' аг(лх; межконтактная следа †возн. диапазоне ЗЯ- К! тепловые потоки поддерживались впределак (100ч2000) ° 10з з 'л'.
Чистота обработки .поверхностей находи. дась е широком дна эонс от 0-го да !2-го класса. Экспериме~!таль ная установка гготнол а создавать с почапгью магляного н форвакуумного насосов гл окий вакуум (ло 1О-» мм рт..], ыхч.ззырулянл когда теплопроводногть гздз. гдрв д Х т вой спелы была пренебрежимо' д! мала (Д,, — ьб). Результаты млыч подавляюшсго большинства йд - ((в опытна подтвержлают ряд положений прешпествуюшнх нг следователей.
~~щн Азторамя работ (Л. 14. длюс 10 — 19( получен был также ряд 0,1 ,нпвых лзопых по коптяктпоьзу геплообмену. Так, рекомендч. йн ется пренебрегать завнсиног-ыо р 40 г ФР сопротивления прослойки среды квпгйлгз от гнлы сжатия н ппнпнчят~ его постоянчым, т с. завнгнмос ь толгогп терми ческого ярптивтегнг контакта от давления считать пбуслонлеяпой только нзчепением проводи исти фзктичегкого кпптакта.
Пргхгтавлякгт интерес рсзтльтзты ряздельного опытно~о опрепслгния составтяюших тср. чичгскпго гпгротиалення. котоо зе подтнеождзют ппнведепныс пояожения Копне того, автоом нш тяльно обьясг!яют Фнзгшескчю сушяость пропгсса тенлообмен» я.оне контакта. Так повышение чнгтоты обряботгн контактных понертво. гтгй, при которо(. гннжнггся спечпяя вь~гптз чикронеровногтей,нглег к повьнпсппю приводимости среды, т е.
к возрастанию первого, но. стоян юге. члена стччы лвух стягяечых и фпрчуле П-й)) с(т'прая, оеремсяпян чягт, с члня выражения (!.31. лгедстянляюшая оронолимогть Фяктичегкого кшыактз ч зявнсяшзя от нзгрчвкн, окатывает меньшее влияние ча гучмт лвтх слзгзечых. и зэвигима«ть Р„=.((л! ученьшаетгя. Установлено учепынсние завнгчмости терман ского сопротивления коятактз от нагрузки при повышении течлопооводнпсти межкоптактной среды и гниже~гии п.ыстичности материала.
Прочеленпые поспелова юга по снижению тсрми ~ескогп с про- ~ тивлення контакта путем еветгнип и топу контаггта попклз. ок ит ,' мягких металлов 1рис 1-4) указывают на пянболыний эФфект, поту ~ясный ярн игпозьчованнн проклазпк н~ озона На основе пезчльтатоз теооетн ~ггких н зксчгзимгнтальиых нслсювапнй контактного сплообчеиа ав оры работ [Л, 14, 10--12) делают следую пнг выпады: 1.
Обшее згрчн ~еское сппоо-нвлечиг контакта н сга гостапляюшиг г ы>статпгной тлп врзхтнчсгкнх петей с~~~остьи чогтт быть опосчелены рас етпыч ччтст т. ч пчоских почгяхзогтей г чистотой обработки 4 †.го класса (оис 1-б! при дпгтзтпчнп нлонлстворг твльппй гхопичо«тп г чкгпсрнчентяльиыми .чзппычЧ гр ч ( 1 чхлг! 2.
Прк контакте тел из водностью основная часть т фактического контакта, а дл Рис. 1-б. Зависимость термического сопротивления фактического контакта от нагрузки. l — пара !ХчаыаТ вЂ !Х!ЗНВТ; 3— пара дчя-дга; 3 — рарз мх-мз. мягкик чсталлов г болыиой теплолра. еплового потока проходит через места я твердых металлов с малой теплопрояодностью определяющую роль играет проводимость среды (рис. 1-6).
3. Изменение общего термически. го сопротивления в зависимости от усилий сжатия н основном зависит от изменения проводимости через места фактического кпнтакта. Полученные я работах (Л, !4, 1б — !9( реву.чьтаты имеют большое значеяие для понимания физики процесса перелачн тепла через контакт. пые соединения. Однако зги работы з общем ограничиваются рассмотрением исключительно плоских поверхностен с чистотой обработки в чределах 4 — 9-го класспв, Интересное решение задачи теплообмепа в зоне контакта для идеа. лизированной схемы было осущс.
ствлево в заботе Фснеча и Роаеновз [Л. 22). Они пзедложили мателатиче. ский расчет для случая идеального контакта, имехипего форму цилиндра конечной высоты и окружсино"о >кнчкостыо. »аполняридсй зазоры 11плиидры имеют постоянный радиус с и располагаются по треугольной сетке.
Один такой «кнопочный» кон. такт изображен иа рис. 1-7, где б! и б» представляют собой среднюю вы. соту полосы для двух матсрналощ ! и 2. Вследствие наличия многочисленных условий, водзежзщих удовлетворению, то !ный анализ распределения теяпсраттр дяя данной задачи авторы счнтзнчт неприемлемым, Очи вводят долу!пения, чтобы решить залачу методом разделения перемеч.
пых г н и ч каждой из трех пилинлрических областей [1, !' и !!) канала теплового потока. Пренебрегая зависимостью каэф- фипиента теплопроводностн материа- лов от температуры, авторы преч- ставляют уравнение теплопроводно- сти д.тя стационарных условий в зиле 16 Ряс. 1-7. Схема идеализированного «кнопочного» контакта. и 7=О. (1-4) Ллн упрощения решения ззтзчи с различвымн краевыми тело. виями авторы ндутдю путя приближенного решения с нспользоьаннем средних прзннер(ых условий между областямн.
Средние граничные условня ззписыойротся в внде; область 7 г ~ сю; тт лг1 й ( г ( сю;.г =- О; т, рсгулярпз1 область В г О; О(г(с; ~(тц — Тр)гт(г О; о область П р дтц г~оз; т -реггй(г-".ю; г=а; ~ — т(г=б, ь где Т, — темпорзтура в месте Фактического контакта; с — срелняй радиус коцтзкта (рнс. 1-7). Кроме того, на граннпак чежду областнмл также задавались определенные грани чые условна: переход 1 — Г г = й; О ( г ( г; )т (Тг — Т „) г дг = О; д(т, — тг ) дг г ог =- О; о переход т — П й ( г ( оо; г = гл ~ (Т вЂ” Т,) огг = Ор '') Иг= О. На оспоезнни задаюнвх условий решения имеют внд Т, = Т, + и (г + р() + Аlр (чг)'е ж; тц=т,+йг; тц — т, +й(г+д)+ Вт,(гг) е де+ Утр(тг) е где тр н Ур — функция Бесселя 1-го н 2-го рода соответственно; г(, А, В, Гр', п, р, у — постонноыс, определяемые из граничных уело.
внй. Член Ло' представляет собой тсчнсратурпый напор зз с ~ет тсп. левого возмущення и контактной воле. Тепловая пзоводкмость через контактную зону представляется авторамн н вилс ! ('о) Ир — + — ' , Ля, Лмт 2 — )б)О 17 тле,нгнзвестныс б» и 4» опрезеляютси тутсм ре~пс!гия лля постоял ных пт "раничных угловчй. Пронзав»и замену б» п дт и проделав ря.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
