高等传热学 积分并带入初始条件,得: (2) 上式说明物体的过余温度随时间按指数规律减小,π个,日↓ x→00,0=0,t=tr 与环境达到热平衡 2、时间常数 0 无量纲,所以右端 pe V π是无量纲 aF 因此pc,了 具有时间倒数的量纲
高等传热学 如果温度变化进行的时间:?=PC 时, 则: 9=e'=0.368=36.8% 称为时间常数。(C代表冷却到36.8%的时间) 时间常数是这个物体的固有特征,它表示了固有的冷却情 况,即过余温度变化到初始过余温度日的36.8%所需要的时间。 pCp 当 F,则表示达到初始过于温度的36.8%的时间越长, 物体的温度变化越慢,通常称为热惯性越大
高等传热学 测瞬态温度的温度计,必须标出它的时间常数。时间常 数越小,说明对环境温度反映越快,测得的温度越接近真实 温度。 时间常数表示被加热(或冷却)物体,在这个环境下, 冷却(或加热)快慢的标志。 影响时间常数的因素:pC,(物性)c(表面放热系数)片(几何尺度) 如选用测瞬态温度的热电偶,要使时间常数小,则 pCp:尽量小,但受到测温范围热电偶材料特性的限制 0:尽量大,尽量放在流速大的位置 台:尽量小形状,尺寸的影响
高等传热学 三种典型形状的特征尺寸值 F●66 大平板 Lo= 2F 02L 长圆柱 2 球 402 说明:所有条件及r相同的情况下,三种情况时间常数比为6:3:2,大 平板最大,而球最小
高等传热学 应用举例1:动态法测温 ① 已知热电偶的尺寸,即已知:lo或5pcp及mt日 测突然放入被测介质中的t一τ曲线(在未达到最高温度前) aF 由公式(2) 即已知t,T可求tfo t,-t ②因为往往不知道,所以用上式还不行 选用两个热电偶,取不同直径(称双丝法) 2 8_41-t e c 2 12-t -e 0t,-t t-tr :a1=a2=a(直径变化很小1≈2)测出t1~T; t2~T 两条曲线 解两个方程,可求出tr和C