Условие задачи
Определить время нагрева до заданной температуры поверхности tпов, а также температуру на оси неограниченного цилиндра tc в момент окончания нагрева.
В печь, температура которой tпеч = 1100 °С все время поддерживается постоянной, помещают длинный стальной цилиндр диаметром d = 0,14 м. В момент загрузки в печь температура металла была равномерна по всему сечения и составляла tнач = 15 °С. Физические свойства стали приняты постоянными, не изменяющимися с температурой: коэффициент теплопроводности теплоемкость и плотность .
Коэффициент теплоотдачи (теплообмена) от печи к поверхности цилиндра принят также постоянным и равным . Металл нагревают в печи до момента достижения температуры поверхности tпов = 1040 °С.
Ответ
Определяем относительную разность температур поверхности цилиндра в конце нагрева:
Находим число теплового подобия Bi
Коэффициент температуропроводности стали