ТЕПЛОПЕРЕДАЧА НЕСТАЦИОНАРНАЯ

Теплопередача нестационарная - неустановившийся тепловой процесс в телах и средах, характеризуемый изменением температуры в пространстве и во времени. Теплопередача нестационарная возникает в элементах зданий и инженерного оборудования при изменении возмущающих воздействий (температуры внутреннего и наружного воздуха, солнечной радиации, скорости и направления ветра, при пуске и остановке отопительно-вентиляционных систем, теплообмениых устройств и др.). Учет нестационарности тепловых процессов позволяет обосновать требуемую теплозащиту ограждений, тепло- и холодопроизводительность систем кондиционирования микроклимата, режим их функционирования, допустимую продолжительность отключения в аварийных условиях и т.п.
В зависимости от характера изменения температуры различают следующие виды неустановившихся тепловых процессов: переходные процессы теплопередачи непрерывного нагрева (охлаждения) тел и периодический процесс неапационарной теплопередачи. При нагреве (охлаждении) жидких или газообразных сред возникающая конвекция способствует пространственному выравниванию температуры и ее изменению только во времени.
Описание процесса теплопередачи нестационарной для тела определенной геометрической формы включает дифференцированное уравнение теплопроводности в частных производных, распределение температуры внутри тела в начальный момент времени (начальное условие) и закон взаимодействия между окружающей средой и поверхностью тела (граничные условия). Совокупность начального и граничного условий называют краевыми условиями (условиями однозначности). Для многослойных тел дополнительно учитывают условия сопряжения на границах слоев. В случае необходимости условия однозначности дополняют термодинамическими уравнениями состояния окружающей среды.
Решение задачи теплопередачи нестационарной заключается в отыскании зависимости изменения температуры и количества переданной теплоты во времени для каждой точки тела. В этих целях используют методы: аналитические (разделения переменных — метод Фурье, метод источников, операционные и вариационные методы и др.), полуаналитические (с использованием понятия регулярного режима), численные (метод конечных разностей и элементарных объемов), экспериментальные (метод электротепловой аналогии). Возможности аналитичесих методов расширяются при использовании принципа суперпозиции, отражения, эквивалентности и взаимного влияния. Многие сложные задачи успешно решают также с помощью ЭВМ.