Теплофизические характеристики порошков

Материал	Параметр
	lр, Вт/м×К		Ср, Дж/кг×К	rр, кг/м3	Тpm, К	Lpm, кДж/кг	Tb, К	Lb, кДж/кг
	Тр< Тpm	Тр ³ Тpm
Cu	240	170	510	8900	1357	207	2816	5376
Al2O3	6	4,7	1260	4000	2250	1071	3253	20718
Ni	44	27	710	8900	1728	302	3170	7266
Fe	37	20	680	7800	1811	280	3145	7560
W	120	80	220	19260	3660	176	5640	4620
Mo	90	50	350	10218	2890	289	5100	6930
Al	180	100	1240	2690	933	399	2793	11378
Со	42	28	700	8800	1767	296	3230	7200
ТіС	22	16	1250	4250	3413	340	4573	8800
ZrO2	2,1	1,6	1100	5560	3073	696	4600	17260

Обозначения, принятые в табл. 5.1: l_р, С_р, r_р, Т_pm, L_pm, T_b, L_b – соответственно теплопроводность, теплоемкость, плотность, температура плавления, скрытая теплота плавления, температура кипения и скрытая теплота кипения материала частиц.

 

Варианты заданий

 

1. Рассчитать изменение скорости и температуры частиц меди диаметром 60 и 100 мкм по дистанции напыления 0 - 100 мм. Начальная температура частиц 30°С. Начальная скорость частиц 5 м/с.

2. Рассчитать изменение скорости и температуры частиц оксида алюминия диаметром 40 и 100 мкм по дистанции напыления 0 - 40 мм. Начальная температура частиц 30°С. Начальная скорость частиц 4 м/с.

3. Рассчитать изменение скорости и температуры частиц никеля диаметром 100 и 160 мкм по дистанции напыления 0 - 80 мм. Начальная температура частиц 30°С. Начальная скорость частиц 15 м/с.

4. Рассчитать изменение скорости и температуры частиц железа диаметром 100 и 200 мкм по дистанции напыления 0 - 100 мм. Начальная температура частиц 20°С. Начальная скорость частиц 10 м/с.

5. Рассчитать изменение скорости и температуры частиц молибдена диаметром 60 и 100 мкм по дистанции напыления 0 - 120 мм. Начальная температура частиц 20°С. Начальная скорость частиц 8 м/с.

6. Рассчитать изменение скорости и температуры частиц вольфрама диаметром 60 и 100 мкм по дистанции напыления 0 - 70 мм. Начальная температура частиц 20°С. Начальная скорость частиц 12 м/с.

7. Рассчитать изменение скорости и температуры частиц алюминия диаметром 100 и 200 мкм по дистанции напыления 0 - 100 мм. Начальная температура частиц 20°С. Начальная скорость частиц 15 м/с.

8. Рассчитать изменение скорости и температуры частиц диоксида циркония диаметром 40 и 100 мкм по дистанции напыления 0 - 80 мм. Начальная температура частиц 20°С. Начальная скорость частиц 6 м/с.

9. Рассчитать изменение скорости и температуры частиц карбида титана диаметром 60, 100 и 160 мкм по дистанции напыления 0 - 40 мм. Начальная температура частиц 20°С. Начальная скорость частиц 10 м/с.

10.  Рассчитать изменение скорости и температуры частиц кобальта диаметром 100, 160 и 200 мкм по дистанции напыления 0 - 100 мм. Начальная температура частиц 20°С. Начальная скорость частиц 10 м/с.

 

Контрольные вопросы

 

1. Охарактеризуйте численные методы решения нестационарных задач теории теплопроводности и дайте их краткую характеристику.

2. Какие граничные условия задаются на границе раздела “частица-плазменный поток”?

3. Какие допущения могут быть использованы при аналитическом рассмотрении уравнения нестационарной теплопроводности применительно к одиночной частице, обтекаемой высокотемпературным газовым потоком?

4. Что такое критерий Био и какова его физическая сущность?

5. Что такое критерий Фурье; каким образом он определяется и каков его физический смысл?

6. Опишите алгоритм Рунге-Кутта для решения систем обыкновенных дифференциальных уравнений первого порядка в полных производных.

7. Опишите алгоритм Эйлера и модифицированный алгоритм Эйлера для решения систем обыкновенных дифференциальных уравнений первого порядка в полных производных.

8. В чем заключаются недостатки алгоритма Эйлера и модифицированного алгоритма Эйлера и каким образом их можно устранить при использовании ЭВМ?

9. Опишите алгоритм Эйлера для решения дифференциального уравнения движения сферической частицы в градиентном газовом потоке.

10.  Чем оличаются стационарный и нестационарный процессы нагрева частиц порошков в высокотемпературном газовом потоке?

11.  По каким критериям делается заключение о стационарности или нестационарности процесса нагрева частиц порошков в потоке высокотемпературного газа?

12.  Каким образом записываются уравнения (5.1) и (5.3) для случая стационарного процесса нагрева частиц?

13.  Каким образом рассчитывается критерий Рейнолдса? От каких параметров зависит его величина?

14.  По каким критериальным уравнениям можно рассчитать критерий Нуссельта? Как зависит критерий Нуссельта от числа Рейнолдса?