СПб.: СПбГУ ИТМО, 2003. — 560 с. — (Выдающиеся ученые ИТМО). — ISBN
5-7577-0172-2.
Содержатся основные результаты научной школы профессора Г. М.
Кондратьева. Рассматривается физика теплового регулярного режима.
Излагаются приближенные методы анализа задач теплопроводности,
измерение температур и тепловых потоков. Исследуются тепловые
режимы радиоэлектронных, электронных, оптикоэлектронных и
оптических приборов. Анализируется теплообмен процессов в
материалах с фазовыми превращениями. Описываются результаты
исследований сотрудников кафедры компьютерной теплофизики и
энергофизического мониторинга СПбГУ ИТМО в других областях науки.
Предисловие
Георгий Михайлович Кондратьев (краткий очерк)
Регулярный тепловой режим
Введение
Элементарная теория тепловой инерции тел
Вывод основного уравнения
Решение основного уравнения тепловой инерции
Первый типичный случай проявления тепловой инерции: простое нагревание или охлаждение тела
Второй случай: нагревание тела в среде с линейно изменяющейся температурой
Третий случай: температура среды изменяется во времени по гармоническому закону
Теория регулярного теплового режима
Основная теорема теории регулярного теплового режима
Определение регулярного теплового режима
Теоремы Г. М. Кондратьева
Анализ температурного поля простейших тел в стадии регулярного режима
Обобщенная зависимость между темпом охлаждения тела и воздействием на него внешней среды
Коэффициент формы тела
Регулярные тепловые режимы второго и третьего рода
Применение теории регулярного теплового режима к системам тел
Основная теорема о регулярном тепловом режиме системы тел
Общий метод аналитического решения задач о системе тел
Двухсоставная система тел типа "ядро-оболочка
Регулярный тепловой режим двухсоставных систем тел простейшей формы
Двухсоставной шар
Двухсоставная симметричная пластина
Регулярный тепловой режим трехсоставных тел
Охлаждение простейшей трехсоставной системы
Тепловой регулярный режим в системе "теплоизоляционное ядро- зазор-оболочка
Частные случаи системы тел "ядро-зазор-оболочка
Регулярный тепловой режим тел с источниками энергии
Идея о регуляризации температурного поля системы тел с источниками энергии
Темп нагревания тела и критерий неравномерности температуры
Длительность дорегулярного теплового режима
Температурное поле тела без источников энергии
Температурное поле тел с источниками энергии
Регуляризация температурного поля в системах тел
Литература
Приближенные методы анализа краевых задач теплопроводности
Введение
Обобщенные одномерные модели процессов нестационарной теплопроводности
Классификация моделей теплопроводности
Одномерная модель нестационарной теплопроводности объекта при комплексных тепловых воздействиях
Приближенные передаточные функции. Дифференциальные урав- нения взаимосвязи между температурой объекта и тепловыми воздействиями
Нестационарная теплопроводность сплошных и полых однородных тел
Теплопроводность объекта при интенсивном теплообмене со средой
Передаточные функции для температуры тела в условиях конвективно-лучистого теплообмена
Параметрические взаимосвязи между температурами и критериальными характеристиками теплопроводности
Факторы формы тел в многомерных задачах нестационарной теплопроводности
Температурное поле объектов с внутренними адиабатически изолированными полостями
Приближенные модели теплопроводности оболочек и полых тел
Математическая модель теплообмена оболочек
Приближенное уравнение теплообмена и передаточные функции стенок и полых тел
Модели теплообмена неоднородных объектов
Метод осреднения в задачах стационарной теплопроводности
Решение основных краевых задач для уравнения Пуассона
Уточнение приближенного решения (второе приближение)
Приближенное построение функции Грина
Частные решения для параллелепипеда с источниками тепла
Метод Акаева-Дульнева
Приближенные методы определения собственных функций и собственных чисел
Применение приближенных методов к нестационарным задачам теплопроводности
Нагревание тела
Призма с источниками
Литература
Методы и средства определения теплофизических свойств материалов
Введение
Теория регулярных методов определения теплофизических свойств
Исходные положения
Калориметры без оболочки
Калориметры с оболочкой
Калориметры с ядром
Границы линейности методов регулярного режима
Типовые схемы калориметров регулярного режима
Исходные сведения
Типовые ячейки акалориметров
Типовые ячейки микрокалориметров
Типовые ячейки бикалориметров
Основы теории динамических методов определения теплофизических свойств
Исходные положения
Стержень, разогреваемый внутренним тепловым источником
Пластина, цилиндр и шар при симметричном монотонном разогреве
Пластина в режиме несимметричного разогрева
Полый цилиндр при радиальном разогреве
Двухслойная пластина при одностороннем разогреве
Стержень, разогреваемый с торца при наличии бокового теплообмена
Границы линейности методов монотонного режима
Типовые режимы калориметров монотонного режима
Исходные сведения
Динамические а-калориметры
Динамические ^.-калориметры
Динамические с-калориметры
Комплексные динамические калориметры
Вспомогательные блоки динамических калориметров
Литература
Термостатирование приборов, изменение температуры и теплового потока
Введение
Тепловые модели термостатирования объектов
Требования к точности обеспечения температурного режима объектов...
Тепловые модели и основные задачи расчета термостатов
Элементарная теория термостатирования
Передаточные функции и уравнения взаимосвязи для температуры объекта в камере термостата
Стационарные режимы теплообмена
Переходные и циклические тепловые процессы в объекте и камере термостата
Динамика теплообмена разомкнутой системы терморегулирования
Прохождение периодических сигналов (температурных волн) через элементы термостата
Проектирование термостатирующих устройств
Базовая модель термостата и выбор способа отвода теплоты
Уточнение формулировки тепловых моделей термостатов
Расчет и компенсация влияния локальных тепловых связей
Использование результатов исследований в учебном процессе
Теоретические основы измерения нестационарной температуры
Основные понятия и определения
Общая схема теплообмена измерительного преобразователя температуры
Математические модели и характеристики теплообмена термопреобразователей
Схема измерений и простые модели теплообмена термопреобразователей
Модель теплообмена, статические и динамические характеристики однородных термопреобразователей
Составляющие суммарной погрешности измерения температуры среды
Оценка влияния различных факторов на точность измерения температуры
Методические погрешности измерения температур поверхности и внутри тела
Регистрация нестационарных тепловых потоков
Тепломеры типа вспомогательной стенки
Методические основы работы динамических калориметров
Анализ теплового режима калориметрического устройства
Определение теплоты гидратации цемента
Приборы (биокалориметры) при исследовании теплообмена теплокровных животных
Литература
Тепловые режимы радиоэлектронных, электронных, оптико-электронных и оптических приборов
Введение
Тепловые режимы радиоэлектронных и электрических устройств
Тепловые модели радиоэлектронных аппаратов
Математические модели РЭА
Приближенные методы анализа температурных полей
Метод поэтапного моделирования
Естественное охлаждение перфорированных блоков и кассет
Нетрадиционные методы охлаждения радиоэлектронной аппаратуры
Тепловые режимы оптоко-электронных и оптических приборов
Уровни иерархии оптико-электронных и оптических приборов и термооптические процессы в осветителе
Термооптические процессоры в зеркально-линзовых системах
Поэтапное моделирование термооптических процессоров
Литература
Тепломассообмен процессов в материалах с фазовыми превращениями
Введение
Теплообмен при интенсивных тепловых воздействиях
Время достижения температур плавления и испарения. Толщина прогретого слоя
Процесс уноса сублимированного материала
Экспериментальные исследования теплозащитных свойств материалов
Нанесение информации на лазерный диск
Вытяжка оптического волокна
Тепломассобмен при производстве оптического волокна
Методы получения заготовки. Осаждение из газовой фазы
Вытяжка, область формирования и защита оптического волокна
Область формирования кварцевого оптического волокна
Теплофизические процессы в MCVD-методе
Моделировнаие процесса вытяжки оптического волокна в зоне деформации кварцевой заготовки
Источники нагрева заготовок для вытяжки оптического волокна
Литература
Заключение. Исследования сотрудников кафедры в других областях науки
Основные даты жизни и научно-педагогической деятельности авторов монографии
Георгий Михайлович Кондратьев (краткий очерк)
Регулярный тепловой режим
Введение
Элементарная теория тепловой инерции тел
Вывод основного уравнения
Решение основного уравнения тепловой инерции
Первый типичный случай проявления тепловой инерции: простое нагревание или охлаждение тела
Второй случай: нагревание тела в среде с линейно изменяющейся температурой
Третий случай: температура среды изменяется во времени по гармоническому закону
Теория регулярного теплового режима
Основная теорема теории регулярного теплового режима
Определение регулярного теплового режима
Теоремы Г. М. Кондратьева
Анализ температурного поля простейших тел в стадии регулярного режима
Обобщенная зависимость между темпом охлаждения тела и воздействием на него внешней среды
Коэффициент формы тела
Регулярные тепловые режимы второго и третьего рода
Применение теории регулярного теплового режима к системам тел
Основная теорема о регулярном тепловом режиме системы тел
Общий метод аналитического решения задач о системе тел
Двухсоставная система тел типа "ядро-оболочка
Регулярный тепловой режим двухсоставных систем тел простейшей формы
Двухсоставной шар
Двухсоставная симметричная пластина
Регулярный тепловой режим трехсоставных тел
Охлаждение простейшей трехсоставной системы
Тепловой регулярный режим в системе "теплоизоляционное ядро- зазор-оболочка
Частные случаи системы тел "ядро-зазор-оболочка
Регулярный тепловой режим тел с источниками энергии
Идея о регуляризации температурного поля системы тел с источниками энергии
Темп нагревания тела и критерий неравномерности температуры
Длительность дорегулярного теплового режима
Температурное поле тела без источников энергии
Температурное поле тел с источниками энергии
Регуляризация температурного поля в системах тел
Литература
Приближенные методы анализа краевых задач теплопроводности
Введение
Обобщенные одномерные модели процессов нестационарной теплопроводности
Классификация моделей теплопроводности
Одномерная модель нестационарной теплопроводности объекта при комплексных тепловых воздействиях
Приближенные передаточные функции. Дифференциальные урав- нения взаимосвязи между температурой объекта и тепловыми воздействиями
Нестационарная теплопроводность сплошных и полых однородных тел
Теплопроводность объекта при интенсивном теплообмене со средой
Передаточные функции для температуры тела в условиях конвективно-лучистого теплообмена
Параметрические взаимосвязи между температурами и критериальными характеристиками теплопроводности
Факторы формы тел в многомерных задачах нестационарной теплопроводности
Температурное поле объектов с внутренними адиабатически изолированными полостями
Приближенные модели теплопроводности оболочек и полых тел
Математическая модель теплообмена оболочек
Приближенное уравнение теплообмена и передаточные функции стенок и полых тел
Модели теплообмена неоднородных объектов
Метод осреднения в задачах стационарной теплопроводности
Решение основных краевых задач для уравнения Пуассона
Уточнение приближенного решения (второе приближение)
Приближенное построение функции Грина
Частные решения для параллелепипеда с источниками тепла
Метод Акаева-Дульнева
Приближенные методы определения собственных функций и собственных чисел
Применение приближенных методов к нестационарным задачам теплопроводности
Нагревание тела
Призма с источниками
Литература
Методы и средства определения теплофизических свойств материалов
Введение
Теория регулярных методов определения теплофизических свойств
Исходные положения
Калориметры без оболочки
Калориметры с оболочкой
Калориметры с ядром
Границы линейности методов регулярного режима
Типовые схемы калориметров регулярного режима
Исходные сведения
Типовые ячейки акалориметров
Типовые ячейки микрокалориметров
Типовые ячейки бикалориметров
Основы теории динамических методов определения теплофизических свойств
Исходные положения
Стержень, разогреваемый внутренним тепловым источником
Пластина, цилиндр и шар при симметричном монотонном разогреве
Пластина в режиме несимметричного разогрева
Полый цилиндр при радиальном разогреве
Двухслойная пластина при одностороннем разогреве
Стержень, разогреваемый с торца при наличии бокового теплообмена
Границы линейности методов монотонного режима
Типовые режимы калориметров монотонного режима
Исходные сведения
Динамические а-калориметры
Динамические ^.-калориметры
Динамические с-калориметры
Комплексные динамические калориметры
Вспомогательные блоки динамических калориметров
Литература
Термостатирование приборов, изменение температуры и теплового потока
Введение
Тепловые модели термостатирования объектов
Требования к точности обеспечения температурного режима объектов...
Тепловые модели и основные задачи расчета термостатов
Элементарная теория термостатирования
Передаточные функции и уравнения взаимосвязи для температуры объекта в камере термостата
Стационарные режимы теплообмена
Переходные и циклические тепловые процессы в объекте и камере термостата
Динамика теплообмена разомкнутой системы терморегулирования
Прохождение периодических сигналов (температурных волн) через элементы термостата
Проектирование термостатирующих устройств
Базовая модель термостата и выбор способа отвода теплоты
Уточнение формулировки тепловых моделей термостатов
Расчет и компенсация влияния локальных тепловых связей
Использование результатов исследований в учебном процессе
Теоретические основы измерения нестационарной температуры
Основные понятия и определения
Общая схема теплообмена измерительного преобразователя температуры
Математические модели и характеристики теплообмена термопреобразователей
Схема измерений и простые модели теплообмена термопреобразователей
Модель теплообмена, статические и динамические характеристики однородных термопреобразователей
Составляющие суммарной погрешности измерения температуры среды
Оценка влияния различных факторов на точность измерения температуры
Методические погрешности измерения температур поверхности и внутри тела
Регистрация нестационарных тепловых потоков
Тепломеры типа вспомогательной стенки
Методические основы работы динамических калориметров
Анализ теплового режима калориметрического устройства
Определение теплоты гидратации цемента
Приборы (биокалориметры) при исследовании теплообмена теплокровных животных
Литература
Тепловые режимы радиоэлектронных, электронных, оптико-электронных и оптических приборов
Введение
Тепловые режимы радиоэлектронных и электрических устройств
Тепловые модели радиоэлектронных аппаратов
Математические модели РЭА
Приближенные методы анализа температурных полей
Метод поэтапного моделирования
Естественное охлаждение перфорированных блоков и кассет
Нетрадиционные методы охлаждения радиоэлектронной аппаратуры
Тепловые режимы оптоко-электронных и оптических приборов
Уровни иерархии оптико-электронных и оптических приборов и термооптические процессы в осветителе
Термооптические процессоры в зеркально-линзовых системах
Поэтапное моделирование термооптических процессоров
Литература
Тепломассообмен процессов в материалах с фазовыми превращениями
Введение
Теплообмен при интенсивных тепловых воздействиях
Время достижения температур плавления и испарения. Толщина прогретого слоя
Процесс уноса сублимированного материала
Экспериментальные исследования теплозащитных свойств материалов
Нанесение информации на лазерный диск
Вытяжка оптического волокна
Тепломассобмен при производстве оптического волокна
Методы получения заготовки. Осаждение из газовой фазы
Вытяжка, область формирования и защита оптического волокна
Область формирования кварцевого оптического волокна
Теплофизические процессы в MCVD-методе
Моделировнаие процесса вытяжки оптического волокна в зоне деформации кварцевой заготовки
Источники нагрева заготовок для вытяжки оптического волокна
Литература
Заключение. Исследования сотрудников кафедры в других областях науки
Основные даты жизни и научно-педагогической деятельности авторов монографии