Курсовая работа: Разработка схемы источника "ПТИ" с использованием стали 45
Функцию Улиха вычисляем по формуле:
f(T) = ln(
) + – 1
Найдем численные значения функции Улиха для определенных температур:
f(0) = 0;
f(1000) = 12,8895;
f(2000) = 26,6782;
f(3000) = 35,6941;
f(4000) = 42,3547;
f(5000) = 47,6316;
f(6000) = 51,9999.
Рассчитаем свободную энергию Гиббса ΔG°т для температур 298 – 6000 К, результаты заносим в таблицу 6.
Таблица 6- Результаты вычислений
| Т,К | ΔG°т, кДж/моль |
| 298 | 52700,06 |
| 1000 | -145825,67 |
| 2000 | -988786,13 |
| 3000 | -2167732,39 |
| 4000 | -3564868,28 |
| 5000 | -5124248,52 |
| 6000 | -6812922,03 |
По данным таблицы строим график зависимости ΔG°т (Т) (рисунок 1).
Рисунок 1. График зависимости ΔG°т (Т)
По графикам можно сказать, что:
а) с повышением температуры термический эффект реакции снижается, поскольку энтальпия возрастает;
б) с увеличением температуры скорость реакции только нарастает.
3. Исследование процессов нагрева, плавления и охлаждения основного металла
3.1 Выбор и обоснование расчётной схемы нагреваемого тела и источника тепла
Исходя из условий сварки применяем подвижный точечный источник теплоты мощностью q, движущийся прямолинейно с постоянной скоростью по поверхности полубесконечного тела. Схема ПТИ применяется для исследования температурных полей при ручной дуговой сварке.
Условия процесса:
- вид сварки: ручная дуговая сварка покрытыми электродами;
- сила тока: I = 330 A;
- напряжение: U = 28 В;
- эффективный КПД: h = 0,75;
- скорость сварки: υсв = 9 м/час.
Формы тел, нагреваемых при сварке разнообразны. Распространение теплоты существенно зависит от формы и размеров тела. Точный учет конфигурации тела может привести к таким усложнениям расчета, что его практическое использование окажется затруднительным. Поэтому во всех тех случаях, когда пренебрежение второстепенными особенностями формы тела не приводит к большим погрешностям расчета, целесообразно упрощать формы рассматриваемых тел, сводя их к простейшим. Но грамотное применение такой схематизации должно основываться на четком понимании физической сущности процесса.
Полубесконечное тело представляет собой массивное тело с одной ограничивающей плоскостью z = 0. Остальные поверхности находятся на значительном удалении и не влияют на распределение теплоты (рисунок 2).
x
