Нагрев внутренними источниками, равномерно распределёнными по всему сечению

a) удельная поверхностная мощность p₀₁

Таблица 10

Результаты для удельной поверхностной мощности p₀₁ = 42000 Вт/м²

Рис.10.  Изменение температуры во времени при нагреве внутренними источниками, равномерно распределёнными по всему сечению для удельной поверхностной мощности p₀₁ = 42000 Вт/м²

b) удельная поверхностная мощность p₀₂

Таблица 11

Результаты для удельной поверхностной мощности p₀₂ = 420000 Вт/м²

Рис.11.  Изменение температуры во времени при нагреве внутренними источниками, равномерно распределёнными по всему сечению для удельной поверхностной мощности p₀₂ = 420000 Вт/м²

c) удельная поверхностная мощность p₀₃

Таблица 12

Результаты для удельной поверхностной мощности p₀₃ = 4200000 Вт/м²

Т, °С	Относительная координата β=0		Относительная координата β=1
	Число Фурье	Время t, c	Число Фурье	Время t, c
0	0,0001	0,022337	0,0001	0,022337
150	0,0297	6,634183	0,0297	6,634183
240	0,0474	10,58789	0,0474	10,58789
360	0,0711	15,88183	0,0711	15,88183
500	0,0987	22,04693	0,0987	22,04693
718	0,1416	31,62964	0,1416	31,62964

Рис.12.  Изменение температуры во времени при нагреве внутренними источниками, равномерно распределёнными по всему сечению для удельной поверхностной мощности p₀₃ = 4200000 Вт/м²

Зависимости времени нагрева от вводимой мощности

Таблица 13

Зависимость времени нагрева от вводимой мощности для поверхности плиты

Рис.13. Зависимость времени нагрева от вводимой мощности для поверхности плиты при различных способах нагрева

Таблица 14

Зависимость времени нагрева от вводимой мощности для середины плиты

Рис.14. Зависимость времени нагрева от вводимой мощности для поверхности плиты при различных способах нагрева

Выводы

Исходя из полученных теоретических зависимостей, можно сделать следующие выводы:

ü Чем больше мощность, вводимая в плиту: тем меньше время нагрева и соответственно тем больше скорость нагрева; тем медленнее изменяется время перехода нелинейности, в зависимостях температуры от времени, к линейному закону для поверхности и наоборот для середины плиты. При нагреве с внутренними источниками, равномерно распределёнными по всему сечению, зависимости температуры от времени при всех значениях вводимой мощности линейны, а также стоит заметить, что с увеличением на порядок удельной мощности, время нагрева уменьшается на порядок (см. таблицы 10, 11, 12).    

ü Скорость (время) нагрева на поверхности (в середине) уменьшается (увеличивается) в зависимости от способов нагрева в следующем порядке (рис. 13, 14): поверхностный нагрева; нагрев внутренними источниками тепла, распределённые в пределах слоя толщиной x₁ = 0,0058 м; нагрев внутренними источниками тепла, распределённые в пределах слоя толщиной x₂ = 0,029 м; нагрев внутренними источниками, равномерно распределенными по всему сечению.

 Литература

1. Б.Н. Юдаев. Техническая термодинамика. Теплопередача. М., Высшая школа, 1988. – 479 с.

2. В. П. Исаченко, В. А. Осипова, А. С. Сукомел. Теплопередача. М., 1981. – 416 с.

3. Лыков А. В. Тепломассобмен. Справочник. М., Энергия, 1972. – 560 с.

Электрические промышленные печи. Учебник для вузов. В 2-х ч. Ч. 1. А. Д. Свенчанский. Электрические печи сопротивления. Изд. 2-е, перераб. М., Энергия, 1975. – 384 с.

Установки индукционного нагрева: Учебное пособие для вузов/А. Е. Слухоцкой, В. С. Немков, Н. А. Павлов, А. В. Бамунер;  Под ред. А. Е. Слухоцкого. – Л.: Энергоиздат. Ленинград. Отделение, 1981. – 328 с.