Материал: 2228

дится путём интерполяции между соседними прямыми. Через полученную точку пересечения проводим вверх вертикальную прямую до пересечения

со сплошной кривой с отметкой x 0. Через вновь полученную точку пе-

R

ресечения проводим влево горизонтальную прямую до пересечения с пря-

мой R2 2,75 (не нанесена). a

Далее из этой точки проводим вертикальную линию вниз до пересечения её с наклонной прямой b т = 37 (не нанесена), а затем горизонтальную линию вправо до пересечения с вертикальной шкалой (tc t), на которой найдём tc t = 42. Так как tc t0 b 25 40 1,75 95, то искомая температура панели будет равна

t tc 42 95 42 53 С (326 К).

Если критерий Вi в полученных решениях стремится к бесконечности, то температура поверхности плиты сразу становится равной температуре окружающей среды. Практически температура поверхности становится сразу равной температуре среды уже при Вi ≥ 15 . Это обстоятельство необходимо учитывать при решении вопроса об интенсификации нагрева бетонных изделий, пропариваемых в ямных камерах путём увеличения коэффициента теплообмена. Если коэффициент теплообмена между паровоздушной средой камеры и изделия таковы, что критерий Вi ≥ 15, то любое увеличение коэффициента теплообмена, т.е. увеличение критерия Вi, не повлечёт за собой заметного повышения скорости нагрева изделия.

Решение дифференциальных уравнений теплопроводности для неограниченной пластины, бесконечного цилиндра и шара позволяет подсчитать для них температуру в любой точке в зависимости от продолжительности нагрева, теплофизических констант, скорости подъёма температуры окружающей среды и тепловыделения бетона.

1.4.Распределение температур и температурные перепады

вбетонных и железобетонных изделиях

впериод изотермического прогрева

Начало периода изотермического прогрева совпадает с концом периода подъёма температур, поэтому за начальный момент времени для отсчёта продолжительности нагрева необходимо брать время, соответствующее концу периода разогрева температуры среды в камере. При этом изделие будет иметь начальное распределение температур, определяемое уравне-

20

ниями (1.18) (1.20), в которых следует предложить τ = τпод, где τпод продолжительность периода подъёма температуры среды в камере.

Кроме того, величина т, характеризующая тепловыделение бетона, будет выражаться значительно сложнее, чем при подъёме температуры.

При изотермическом прогреве, как правило, t 375зависимость тепловыделения от времени и температуры уже не будет выражаться линейной функцией. Аналитическое решение указанных уравнений при этих условиях очень затруднительно. Для упрощения задач принимаем, что в начальный момент изотермического прогрева изделие имеет по сечению параболическое распределение температуры, определяемое соотношением

где tц0,tn0 соответственно температуры центра и поверхности в началь-

ный момент изотермического прогрева.

Величину, характеризующую тепловыделение бетона в этот период, обозначим тиз.

где Qиз+под тепловыделение 1 м3 бетона за время, равное продолжительности периодов подъёма температуры среды в камере и изотермической выдержки, кДж/м3; Qnoд то же за время периода подъёма температуры среды в камере, кДж/м3.

Тогда получаем решения уравнения (1.26):

21

В частном случае, если тепловыделение отсутствует, т.е. mиз=0, тогда Bпл= Bц= Bш=0 и уравнения (1.28), (1.31) и (1.34) принимают соответственно следующий вид:

для неограниченной пластины

В дальнейших расчётах придётся определять среднюю температуру изделия, если известны температуры поверхности и центра. Предполагаем, что распределение температур по сечению тела определяется соотношением (1.26), и получаем среднюю температуру изделия

22

Значения Апл определяют по номограмме на рис. 1.17, а Впл – по номограмме на рис. 1.16. При нахождении величины Впл нужно иметь в виду, что

где (tс t) – величина, определяемая по номограмме (см. рис. 1.16), для за-

данных значений , R2 , x и произвольном значении (b m). a R

Приводим пример расчёта температур бетона в период изотермиче-

ской выдержки по номограммам на рис. 1.16 и 1.17.

Пример 4. Определить температуру поверхности и центра бетонной

панели в период изотермической выдержки при следующих данных:

продолжительностьпериода изотермической выдержки………....τиз = 3 ч;

тип и марка цемента – портландцемент……………………….… М400;

23