Temperaturausgleich in einfachen Körpern (PDF)

Dieses Buch enthält vollständig neu berechnete Tafeln, Abbildungen und Zahlentafeln der nichtstationären eindimensionalen Wärmeleitung ohne innere Wärmequellen in der ebenen Platte, dem Zylinder, der Kugel und dem halbunendlichen Körper. Die anfängliche Temperaturverteilung ist gleichförmig angenommen, an den Oberflächen wird Wärme bei konstanter Umgebungstemperatur und konstantem Wärmeübergangskoeffizienten übertragen. Auch die Stoffgrössen sollen konstant sein. Diese Lösungen der FouRIERsehen Differentialgleichung lassen sich überwiegend nur als unendliche Reihen darstellen, deren numerische Berechnung mühsam ist, wenn man von Hand rechnen muss. Da die bisher bekannt gewordenen Ergebnisse untereinander nicht völlig übereinstimmten, schien es zweckmässig, diese Grundprobleme der nicht­ stationären Wärmeleitung erneut mittels elektronischer Rechenautomaten zu berechnen. Die Ergebnisse dieser Berechnung für die Temperaturen der Oberflächen und der Mitten sowie der übertragenen Wärmemengen sind in diesem Buche unter Benützung der für das betreffende Problem massgebenden Kenngrössen zusammengestellt. In gewissen Bereichen der Kenngrössen genügt es oft, nur den ersten Term der Reihen zu verwenden, so dass man geschlossene, bequem zu handhabende Ausdrücke erhält. Aber es war bisher nicht genau bekannt, welcher Fehler dadurch entsteht. Diese Fehler­ berechnung ist in den nachfolgenden Abbildungen wiedergegeben. Es zeigt sich, dass der Bereich kleiner Fehler, die in vielen Fällen in Kauf genommen werden können, weiter reicht als bisher angenommen. Das dürfte gerade für die Berechnung von Aufheiz-und Abkühlvorgängen in der Praxis von Bedeutung sein. Die notwendigen Konstanten sind ebenfalls in diesem Buche angegeben.