Основи теплоперенесення в елементах оптичного приладобудування

Description

Навчальний посібник / В.А. Ващенко, В.С. Антонюк, Г.С. Тимчик, І.В. Яценко, М.О. Бондаренко, О.В. Кириченко, М.П. Рудь. — Київ: Наукова думка, 2012. — 410 с.В навчальному посібнику систематизовані та викладені елементи векторного та тензорного аналізу, а також основи теорії теплоперенесення в різних середовищах, які знайшли широке застосування в оптичному приладобудуванні. Розглянуті основні аналітичні методи розв‘язку задач теплопровідності для необмежених, напівобмежених та обмежених середовищ. Наведені результати практичного використання методів теорії теплопровідності при розробці сучасних нанотехнологій електронної обробки оптичних матеріалів та експлуатації елементів приладобудування на їх основі: особливості термічної дії потоку електронів на оптичні матеріали, нормативні вимоги до якості оптичних виробів і сучасне електротехнічне обладнання для їхньої поверхневої електронної обробки; моделювання та розрахунків впливу керованих параметрів стрічкового електронного потоку на температурні поля в оброблюваних оптичних матеріалах; моделювання та розрахунків термонапруженого стану поверхні виробів, що працюють в діапазоні інфрачервоного випромінювання. Для студентів, магістрів та аспірантів технічних спеціальностей вищих закладів освіти України, які вивчають застосування методів теорії теплоперенесення в інженерно-технічних задачах оптичного приладобудування. Навчальний посібник може бути корисним науковим співробітникам та інженерам, що займаються проблемами обробки матеріалів оптичного приладобудування концентрованими потоками енергії, а також фахівцям в області аерогазодинаміки та теорії теплопровідності.ПередмоваЕлементи векторного та тензорного аналізуСкалярне поле. Похідна за напрямом. ГрадієнтВекторне поле. Потік векторного поля. ДивергенціяТеорема Гаусса-ОстроградськогоЦиркуляція векторного поля. РоторТеорема СтоксаДиференціальні операції над скалярними та векторними полямиОсновні уявлення про тензорТензорна алгебра та властивості тензорівОснови тензорного аналізуКонтрольні питання та завданняОснови теорії теплоперенесення в різних середовищахВиди передачі тепла. Теплопровідність твердих тіл, рідин та газів Основні поняття та визначення теорії теплопровідностіДиференціальне рівняння теплопровідності для нерухомих тілДиференціальне рівняння теплопровідності з рухомим джерелом теплової діїДиференціальне рівняння теплопровідності в деформованому твердому тіліДиференціальне рівняння теплопровідності для анізотропних твердих тілПостановка крайових задач теорії теплопровідностіГраничні умови I - IV родівКласифікація крайових задач та методів їх розв‘язкуКонтрольні питання та завданняОснови конвекційного теплообмінуОсновні поняття та визначенняРівняння конвекційного перенесенняОснови теплообміну при обтіканні газовим потоком поверхні твердого тілаЗв‘язані задачі конвекційного теплообміну між газовим потоком та стінкою Теплообмін при перебігу газів з великими швидкостямиКонтрольні питання та завданняРозв‘язок задач теплопровідності методами інтегральних перетворень Фур‘є, методом розділення змінних та методом розкладу за власними функціямиРозв‘язок одновимірних задач теплопровідності для необмежених та напівобмежених тіл методами інтегральних перетворень Фур‘єРозв‘язок двох- та трьохвимірних задач теплопровідності методами інтегральних перетворень Фур‘є та розділення зміннихРозв‘язок двохвимірних задач теплопровідностіРозв‘язок трьохвимірних задач теплопровідностіМатематична модель процесу нагрівання тонкої пластини великих розмірівМатематична модель процесу нагрівання прямокутного бруска великої товщиниМатематична модель процесу нагрівання прямокутного бруска малої товщиниМатематична модель процесу нагрівання прямокутного елементу великої товщиниМатематична модель процесу нагрівання прямокутного елементу малої товщини Розрахунки впливу параметрів стрічкового електронного потоку на температурні поля в елементах із оптичного скла та кераміки, вибір граничних режимів нагрівання, зіставлення їх з експериментальними данимиМатематичне моделювання термопружних напружень в оптичних елементахМатематична модель термопружних напружень в оптичних пластинахРозрахунки впливу параметрів стрічкового електронного потоку на розподіл термопружних напружень в елементах із оптичної кераміки, вибір граничних режимів поверхневого термічного зміцнення, зіставлення їх з експериментальними данимиМатематичне моделювання процесу поверхневого оплавлення оптичних пластин та прямокутних елементів із оптичного склаМатематична модель процесу оплавлення оптичних пластинМатематична модель процесу оплавлення оптичних прямокутних елементівРозрахунки впливу параметрів стрічкового електронного потоку на швидкість та глибину оплавлення елементів із оптичного скла, вибір граничних режимів поверхневого оплавлення, зіставлення їх з експериментальними данимиКонтрольні питання та завданняМетоди розрахунків нагрівання поверхні виробів з оптичних матеріалів при їхньому надзвуковому обдуванні потоком повітряТермогазодинамічні процеси на поверхні пластини при її надзвуковому обдуванні потоком повітряПроцеси нагрівання пластини при заданому зовнішньому тепловому потоці з граничного шаруРозрахунки термопружних напружень та визначення критичних умов екстремальних термічних дій на поверхню пластиниТермогазодинамічні процеси на поверхні напівсферичного обтічника при його надзвуковому обдуванні потоком повітряМатематичне моделювання нагрівання напівсферичного обтічника при заданому зовнішньому тепловому потоці з граничного шаруРозрахунок термопружних напружень та визначення критичних умов екстремальних термічних дій на поверхню обтічникаКонтрольні питання та завданняГлосарійСписок літературиДодатки