Решение температурной задачи для цилиндрических конструкций. Стационарный процесс
Для осесимметричной задачи дифференциальное уравнение Лапласа, описывающее стационарный процесс, записывают в виде
Рис. 4.11 Схемы к расчету температуры в
стенке цилиндра: а - распределение температуры в стенке цилиндра; б - приведение стенки цилиндра к расчетной по схеме плоской плиты
(4.29)
Решением данного уравнения является логарифмическая функция, которая при обозначениях (рис. 4.11, а) записывается в виде:
для граничных условий I рода
(4.30)
для граничных условий IIIрода
(4.31)
Логарифмическая зависимость (4.30) при практических расчетах часто заменяется линейной. В этом случае по аналогии с формулой (4.13) для плоской плиты температурная функция записывается в виде (рис. 4.11, б)
(4.32)
где - относительная толщина цилиндрического элемента;
р - относительная координата, изменяющаяся от до при этом
Ошибка при замене логарифмической зависимости линейной по отношению к общему перепаду температур для тонких цилиндрических стенок не превышает 5%.