Ключевые слова: математическая модель; моделирование; неразрушаю-щий контроль; сферическое полупространство; температурное поле; теплофизи-ческие свойства.Аннотация: Представлена математическая модель распространения тепла в сферическом полупространстве на стадии остывания. При разработке методов неразрушающего теплового контроля твердых материалов может быть использо-вано решение краевой задачи теплопроводности. Математическая модель, описывающая распространение тепла в системе двух полуограниченных тел на стадии остывания, получена на основе решения следующей краевой задачи теплопроводности [1].Два полуограниченных тела с различными теплофизическими свойствами (ТФС) при температуре T(r, θ, 0) = 0 находятся в идеальном тепловом контакте с поверхностным сферическим источником тепла постоянной мощности радиуса R и плотностью теплового потока q. Вне источника тепла, в плоскости соприкос-новения тел, существует идеальная теплоизоляция (рисунок). Источник тепла действует заданное время, затем отключается и система остывает.Конечное распределение температуры после окончания действия источника тепла принимается близким к стационарному [1].Математически задача записывается следую-щим образом:Рис. Тепловая схема системы с поверхностным сферическим нагревателемгде f(r) − функция начального распределения температуры в каждом полу-Решения (9) и (10) в области преобразования Лапласа имеют вид [3, 4]: Граничные условия для изображения можно записать в виде:Из условия (13) следует, что B = D = 0. Постоянную А определим из граничного условия (15):Из условия (14) имеем:Перейдя от изображения к оригиналу и воспользовавшись разложением функции erfc(x) в ряд при больших значениях τ для первого полуограниченного тела, получим Department "Enterprise Power Supply and Thermal Engineering", TSTU; teplotehnika@nnn.tstu.ru Keywords: mathematical model; modeling; non-destructive testing; spherical half space; temperature field; thermal physical properties. Abstract:The paper describes a mathematical model of heat propagation in spherical half-space at cooling stage. The solution of the boundary value problem of heat conduction can be applied to the methods of non-destructive thermal testing.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2025 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.