Условие задачи
Длинный стальной вал диаметром 2R0 = 300 мм, нагретый до температуры Т0 = 1000°С, помещен для охлаждения в воздушную среду с температурой Тср = 20°С.
Рассчитать температуру на оси вала для интервалов времени t = 0,5, 1, 2 и 3 ч после начала охлаждения.
Коэффициент теплопроводности, теплоемкость и плотность стали равны соответственно λ = 48,5 Вт/(м ·К); Ср = 511 Дж/(кг·К); ρ = 7860 кг/м3.
Коэффициент теплоотдачи с поверхности вала в процессе охлаждения остается постоянным и равным α = 150 Вт/(м2 ·К).
Ответ
Определяем коэффициент температуропроводности, критерий Био и критерий Фурье (при t = 0,5, 1, 2 и 3 ч) для цилиндра:
Температуру на оси вала для цилиндра, откуда следует, что при значениях Bi...