Второй интервал

3.2.1.2 Второй интервал

Средние за интервал температуры продуктов сгорания и поверхностей металла и кладки равны (см. [1]):

Произведения парциальных давлений на эффективную длину луча (см. [1]) равны:

(кПа∙м);

(кПа∙м).

По номограммам (см. [1]) при  находим:

Находим значение комплекса М (по формуле 31):

Находим значение комплекса А (по формуле 32):

Находим значение комплекса В (по формуле 33):

Находим значение результирующего потока энергии (по формуле 34):

Средний за второй интервал коэффициент теплоотдачи излучением (по формуле 35):

 С учетом конвективного теплообмена (по формуле 36):

(Вт/м²∙К)

Значение критерия Био (по формуле 39):

Значения температурного критерия (по формуле 40):

По номограмме (см. [1]) находим, что .

Продолжительность второго интервала периода нагрева (формула 41):

(с)

Найдем температуру в середине заготовки в конце второго интервала периода нагрева (по формуле 42). Для этого по номограмме для центра цилиндра (см. [1]) при значениях  находим .

Среднюю по сечению температуру заготовки в конце второго (в начале третьего) интервала периода нагрева находим (по формуле 43):

 

3.2.1.3 Третий интервал

Средние за интервал температуры продуктов сгорания и поверхностей металла и кладки равны (см. [1]):

Произведения парциальных давлений на эффективную длину луча (см. [1]) равны:

По номограммам (см. [1]) при  находим:

 

Находим значение комплекса М (по формуле 31):

Находим значение комплекса А (по формуле 32):

Находим значение комплекса В (по формуле 33):

Находим значение результирующего потока энергии (по формуле 34):

Средний за интервал коэффициент теплоотдачи излучением (формула 32):

(Вт/м²∙К)

А с учетом конвективного теплообмена (по формуле 36):

(Вт/м²∙К)

Значение критерия Био (по формуле 39):

;

где λ = 30 (Вт/м × К)

Значения температурного критерия (по формуле 40):

По номограмме (см. [1]) определяем .

Продолжительность третьего интервала периода нагрева (формула 41):

,

где а = 5,83 × 10^-6 м²/с при 1100 ⁰С (см. [1]).

Найдем температуру в середине заготовки в конце 3-го интервала периода нагрева (по формуле 42). Для этого по номограмме для центра цилиндра (см. [1]) при значениях  находим .

Перепад температур по сечению заготовки в конце периода нагрева (по формуле 43):

Общая продолжительность периода нагрева (по формуле 44):

 (44)

Согласно технологической инструкции, время нагрева стали 45 в нагревательном колодце составляет 1,58 часа (см. [3]).