Температура нагретого

Требуется нагреть заданное количество материала известной теплоемкости с какой-либо начальной температурой до определенной конечной температуры в заданное время. Исходя из этих условий находят сечение и длину нагревателей, питаемых током известного напряжения. Расчет обычно начинают с определения полезного количества теплоты, кДж, необходимой для повышения температуры нагреваемого материала до заданной величины без учета тепловых потерь Quoj} — ctn(tK—/н), где т—масса нагреваемого материала, кг; ta — начальная температура материала, °С; tK — конечная температура материала, °С; с — удельная теплоемкость материала, кДж/(кг-°С) (табл. 15).

груза 4. Груз выбирают в соответствии с указаниями на материал. Глубина вдавливания измеряется с помощью индикатора 5 с ценой деления 0,01 мм и регистрируется самопишущим прибором; одновременно записывается температура материала. Прибор с образцом / помещают в термостат, где температуру повышают равномерно со скоростью 5 °С/мин (или 50 °С/ч). Жидкой средой могут быть нефтяное масло, парафин, глицерин и кремнийорганическое масло; жидкость должна обладать достаточной химической стойкостью, чтобы не оказывать воздействия на испытуемый материал. За температуру размягчения по Вику принимается температура, при которой глубина погружения индентора составляет 1 мм.

В настоящее время в полупроводниковом производстве лазерный луч применяют главным образом для разделения пластин на кристаллы (лазерное скрайбирование), для создания контактов и контактной сварки, при вырезании заготовок различной формы из тонкого материала. Большинство технологических операций, выполняемых с помощью лазерного луча, основано на тепловом воздействии света на непрозрачные среды. Этот процесс описывается тепловой моделью и может быть разделен на несколько стадий: поглощение света и передача энергии тепловым колебаниям решетки твердого тела; нагревание материала без разрушения, включая плавление; разрушение материала путем испарения и выброса расплава; остывание после окончания действия лазерного луча. Экспериментально установлено, что стадия разрушения вначале происходит за счет испарения материала, в дальнейшем, при образовании глубокой лунки, часть вещества удаляется в виде расплава. Плотность мощности излучения в фокальном пятне достигает значения Ю13 Вт/см2, диаметр фокального пятна не превышает длины волны излучения (~1 мкм). Температура материала в зоне действия луча может превышать 10000 К, что превосходит точку кипения всех известных материалов.

В электровакуумных приборах проводниковые материалы используются, в условиях низких давлений и высоких температур. Рабочая температура материала при этих условиях ограничивается не температурой плавления Тпл, а давлением насыщенных паров материала Ps. Чем больше давление насыщенных паров Ps при данной температуре Т, тем с большей интенсивностью w происходит испарение металла в вакууме:.

трубы (t'\ — средняя температура материала стенки трубы при отсутствии отложений, /2 -- то же при наличии отложении

Выбор характера посадки для шарикоподшипников в опорных узлах приборов и устройств необходимо производить исходя из величины и закона распределения воспринимаемой нагрузки, а также с учетом требования к точности вращения, методов регулирования люфтов в опоре, конструкции, класса точности подшипников и условий эксплуатации или режима работы (скорость вращения, вибрация, температура), материала сопрягаемых деталей и качества сопрягаемых поверхностей. Поэтому при решении вопроса о выборе посадок подшипников следует отыскать закономерность распределения контактных давлений на посадочной поверхности кольца и определить допустимую величину натяга [53].

Материал Максимальная рабочая температура материала, К Область применения

Материал Температура материала, К Примечание

Материал Максимальная рабочая температура материала, К Область применения

Материал Температура материала, К Примечание

Индукторы для непрерывно-последовательного нагрева делают из одного или нескольких витков прямоугольной в сечении медной трубки с постоянным водяным охлаждением. Оптимальная толщина стенки трубки dt = n/(2Ai) (см. § 4-1). При радиочастоте толщина трубки выбирается из условий механической прочности (d^ ;> 1 мм). Закалочная вода подается из отверстий в торцевой стенке крайнего витка или из специального спрейера, расположенного на выходе из индуктора. Для уменьшения потерь от наведенных токов спрейер делают в виде разрезного кольца. Угол наклона струй воды к поверхности детали подбирают так, чтобы вода не попадала под индуктор. Для горизонтального расположения изделия угол равен 30—45°. Расстояние от индуктора до зоны охлаждения должно быть минимальным, чтобы температура нагретого слоя не успевала опуститься ниже температуры закалки.

где Р„ — излучаемая мощность, Вт; С0 — коэффициент излучения абсолютно черного тела: С0 = 5,67 Вт/(м2 град*); Т— температура нагретого тела, К, Гокр ..— температура окружающих тел, К; е„ — приведенная степень черноты; .s — поверхность тела, м2.

где § — температура нагретого тела; ^0 — теплопроводность при 0° С; р\ — температурный коэффициент теплопроводности.

Передача теплоты всегда идет от более нагретых тел к менее нагретым и происходит до тех пор, пока температура тел не сравняется. Чем выше температура нагретого тела, тем интенсивнее будет происходить передача теплоты. Различают три вида передачи теплоты — теплопроводностью, конвекцией и тепловым излучением.

где kK — коэффициент теплоотдачи конвекцией, Вт/(м2 -К); &{ — температура нагретого тела, К; Э2 - температура охлаждающей среды, К; F - поверхность теплоотдачи, м2.

где /сл - коэффициент излучения, Вт/(м2 • К4); /сл = 5,7ст, здесь а - постоянная излучения (см. таблицы в справочниках); ©! — температура нагретого тела, К; @2 — температура тел, на которые падают лучи, К.

Количество тепла, рассеянное телом в окружающее пространство в 1 сек, зависит, во-первых, от величины рассеивающей поверхности, во-вторых, от способности этой поверхности рассеивать тепло и, в-третьих, от того, насколько превышает температура нагретого тела темпер атуру окружающей среды, или, короче, от перегрева тела. Пусть S — поверхность тела; способность поверхности рассеивать тепло учитывается так называемым коэффициентом рассеяния К, который численно равен количеству тепла, рассеиваемого в единицу времени единицей данной поверхности при превышении температуры последней над температурой окружающей среды на 1° С. Наконец, пусть температура тела превысила температуру окружающей среды на Ад градусов. Опыт показывает, что количество рассеянного телом тепла в единицу времени можно считать пропорциональным всем трем указанным величинам, т. е. равным SK&&. Поэтому за время dt количество рассеянного телом тепла dQk — SK&ftdt.

Передача теплоты всегда идет от более нагретых тел к менее нагретым и происходит до тех пор, пока температура тел не сравняется. Чем выше температура нагретого тела, тем интенсивнее будет происходить передача теплоты. Различают три вида передачи теплоты — теплопроводностью, конвекцией и тепловым излучением

где fcK — коэффициент теплоотдачи конвекцией, Вт/(м2 • К); ©j — температура нагретого тела, °С; ®2 - температура охлаждающей среды, °С; F - поверхность теплоотдачи, м2.

где /сл — коэффициент излучения, ВтДм2 • К4); &л = 5,7ст, здесь а — постоянная излучения (см. таблицы в справочниках); @j —температура нагретого тела, К; ®2 - температура тел, на которые падают лучи, К.

где U — приложенное напряжение; / — частота; ег — относительная диэлектрическая проницаемость (считаем ее не зависящей от температуры); tg 6„ —тангенс угла потерь диэлектрика при температуре окружающей среды; а. — температурный коэффициент тангенса угла диэлектрических потерь; t — температура нагретого за счет диэлектрических потерь материала; t0 —температура электродов, приблизительно равная температуре окружающей среды; S — площадь электрода; h — толщина диэлектрика.

Отношение количества теплоты, полученной воздухом в регенераторе, к количеству теплоты, необходимой для нагрева воздуха до температуры отработавших в турбине газов, называется степенью регенерации ст. Так как температура нагретого воздуха, покидающего регенератор, практически всегда меньше температуры отработавших газов, покидающих турбину, то ст < 1. В соответствии с 4.14