Через какое время может воспламениться топливо под слоем бронировки толщиной δ, если поверхность бронировки омывается газом с температурой Тг и коэффициент теплоотдачи от газа к поверхности α? Температура воспламенения топлива Тв, начальная температура

10 ноября 2025
Физика

#Теплообмен и гидродинамика в ядерных установках
#Теплофизика ядерных энергетических установок

Условие:

Через какое время может воспламениться топливо под слоем бронировки толщиной δ, если поверхность бронировки омывается газом с температурой Тг и коэффициент теплоотдачи от газа к поверхности α? Температура воспламенения топлива Тв, начальная температура Т0. Теплофизические характеристики топлива и бронировки одинаковые: = 1600 кг/м3; = 0,3 Вт/(м·К); с = 1300 Дж/(кг·К). Вследствие низкой теплопроводности толщина прогретого слоя мала по сравнению с размерами топлива, так что поверхность бронировки можно считать поверхностью полуограниченного массива.
Дано: Тг = 2250 К, α = 220 Вт/м2К, Тв = 250 С, Т0 = 10 С, δ = 2,3 мм, = 1600 кг/м3; = 0,3 Вт/(м·К); с = 1300 Дж/(кг·К)

Решение:

Задачу можно решить, найдя время, за которое тепло, поступающее на поверхность бронировки и далее распространяющееся по закону теплопроводности в полуограниченном массиве, нагреет слой топлива толщиной δ от T₀ до температуры воспламенения Tᵥ. Ниже приведён один из вариантов рассуждения и расчёта.

Мы имеем следующие исходные данные (в единицах СИ, где температуры в Кельвинах, разность градусов Цельсия можно использовать, так как при разнице ΔT разница в К равна Δ°C): Tg = 2250 K (газ очень горячий), Tᵥ = 250 °C = 250 + 273 = 523 K, T₀ = 10 °C = 283 K, δ = 2,3 мм = 2,3×10⁻³ м;

Свойства...

Условие:

Решение:

Похожие задачи

Не нашел нужную задачу?Воспользуйся поиском

AI помощники