IMG95

Literatura uzupełniająca

Tustin W. i Mcicado R.: Random Kibrations m Pmptctńt. Tustin lnstitute of Technology lat, Santa Barbara, Califomia 1984.

Podobne przykłady, p. 6.2. Materiały na nogi stołów, p. 6.7. Materiały na sprężyny, p. 6.10. Membrany do mierników i wyłączników ciśnieniowych, p. 6.18. Materiały umożliwiające minimalizowanie odkształceń cieplnych przyrządów precyzyjnych.

6.15. Materiały na pojemniki izotermiczne, skuteczne w krótkich przedziałach czasu

Wszyscy członkowie załogi samolotów wojskowych są wyposażeni, ze względów bezpieczeństwa, w radiolatamie. W przypadku konieczności nagłego opuszczenia samolotu mogą się oni znaleźć w ekstremalnie trudnych warunkach - np. w wodzie o temperaturze 4°C (przeważającą część powierzchni ziemi zajmują oceany o w przybliżeniu takiej, średniej temperaturze wody). Radiolataraia naprowadza ekipę ratunkową, co umożliwia zminimalizowanie czasu przebywania rozbitków w wodzie.

Działanie układów mikroelektronicznych ulega rozregulowaniu w niskich temperaturach (podobnie jak metabolizm u ludzi). W przypadku radiolatarni objawia się to zmiennością częstotliwości nadawania. W założeniach projektowych pojemnika w kształcie jaja, zawierającego układ elektroniczny (rys. 6.28) przyjmuje się, że jeżeli temperatura jego powierzchni zewnętrznej zmienia się o 30°C, to nie może to spowodować istotnej zmiany temperatury wnętrza pojemnika w ciągu jednej godziny. Aby urządzenie było małe, grubość jego ścianki S nie może przekroczyć 20 mm. Jaki jest najlepszy materiał na taki pojemnik? Nie może to być termos, gdyż jest zbyt podamy na uszkodzenie. Mogłoby się wydawać, że najlepsza będzie jakaś pianka. Jest to jednak przypadek, gdy intuicja prowadzi na błędną drogę.

Model

Przyjmijmy za model pojemnika ścianę o grubości 5 i przewodności cieplnej X. Jeżeli założymy, że strumień ciepła J przepływającego przez ścianę jest ustalony, to

T.-T

J = X-‘—^m    (6.44)

|

gdzie T_c jest temperaturą powierzchni zewnętrznej, natomiast T, - temperaturą powierzchni wewnętrznej (rys. 6-28). Strumień ten jest minimalizowany przez wybór materiału ścianki o możliwie najmniejszej wartości X . Z WYKRESU 9 (rys. 6.29) widać, że są to rzeczywiście pianki. Zadaliśmy jednak niewłaściwe pytanie. Zadanie nie polega bowiem na minimalizowaniu strumienia ciepła, ale czasu, po którym temperatura wewnętrznej ścianki zmienia się o nie więcej niż 1°C. Gdy temperatura powierzchni ciała zmienia się gwałtownie, wówczas to, co nazwalibyśmy falą temperaturową, przetniesz-