Основные виды теплообмена

В связи с постоянным обновлением марок конструкционных материалов, повышением требований к качеству деталей машин и интенсификацией режимов обработки на первый план выходят вопросы, связанные с тепловыми процессами в технологических системах. Чтобы учитывать эти процессы при проектировании технологического оборудования, уметь управлять ими, необходимо знать, прежде всего, как происходит теплообмен в элементах технологической системы.

Различают три вида теплообмена: теплопроводность, конвекцию и тепловое излучение. Теплопроводность - это процесс распространения тепловой энергии при непосредственном соприкосновении тел или отдельных частей тела, имеющих разные температуры, например, заготовки, инструмента и деталей технологического оборудования. Конвекция - это процесс перемещения объемов жидкости или газа в пространстве из одной области в другую, отличающихся разной температурой. Конвекция тепла всегда сопровождается теплопроводностью, так как при движении жидкости или газа неизбежно соприкосновение их частиц, имеющих различные температуры. Совместный процесс конвекции и теплопроводности называется конвективным теплообменом. Тепловое излучение - это процесс распространения тепла в виде электромагнитных волн со взаимным превращением тепловой энергии в лучистую и обратно. Пример видов теплообмена при резании представлен на рис. 13.1, где Т – теплопроводность, И – излучение, К – конвекция, КЖ – конвекция с жидкостью, КВ – конвекция с воздухом; ON, OL и OS – участки теплоты от деформации, трения по передней и по задней поверхностям

режущего инструмента.

 

Рис. 13.1. Виды теплообмена в зоне резания: 1 – заготовка, 2 – режущий инструмент, 3 – режущая пластина, 4 – стружка, 5 – смазочно-охлаждающая жидкость