2020-04-12
74
3.1. Применение метода регулярного режима для нахождения коэффициента теплоотдачи.
При малых Bi температура на поверхности тела незначительно отличается от температуры на его оси. Это возможно для металлов, у которых величина температуропроводности достаточно велика (медь, дюраль). В этом случае нагрев или охлаждение тела определяется интенсивностью теплоотдачи на его поверхности, а процесс выравнивания температуры в теле происходит существенно быстрее, чем подвод или отвод теплоты с поверхности тела.
Решение задачи о нагревании (охлаждении) тел приводит к понятию темпа нагрева (охлаждения):
(3)
Левая часть определяет относительную скорость изменения температуры, которая при регулярном режиме не зависит от координат и времени и является постоянной величиной. Можно показать, что
(4)
Формула (5) отражает содержание первой теоремы Кондратьева:
Темп охлаждения (нагревания) однородного и изотропного тела при конечном значении коэффициента теплоотдачи пропорционален коэффициенту теплоотдачи, площади поверхности тела и обратно пропорционален его теплоёмкости.
Множитель y называется коэффициентом неравномерности распределения температуры. В случае медленного нагрева (охлаждения) металлических образцов y=1.
А.В. Лыковым было показано, что регулярный режим определяется не только определёнными температурными полями, возникающими в нагреваемом или охлаждаемом теле, но и потоками тепла через его поверхность. Поэтому при нагревании (охлаждении) металлических образцов нет необходимости различать регулярные режимы первого, второго и третьего рода. В качестве общего свойства теплового регулярного режима можно принять соотношение
, (5)
где 
-средняя по объёму температура тела; 
- температура среды.
Из соотношений (3) и (5) следует
(6)
