Передача теплоты через цилиндрические однослойную и многослойную стенки

Рисунок 9.1 К теплопередаче через однослойную цилиндрическую стенку

Как и для плоской стенки, для теплового потока можно записать три уравнения:

,

(9.16)

Решив эти уравнения относительно температурных напоров, а затем, почленно сложив, получим:

(9.17)

. (9.18)

Величину к_ц (к_l) называют линейным коэффициентом теплопередачи, имеющим размерность Вт/м·град.

Численное значение k_ц – это количество теплоты, переданное через 1 м трубы в единицу времени от горячего теплоносителя к холодному при разности температур между ними в 1 градус.

Уравнение (9.17) можно записать:

Вт (9.19)

Линейная плотность теплового потока через цилиндрическую стенку:

(9.20)

Вычисляют и плотность теплового потока, отнесенную к внутренней или наружной поверхности трубы:

, Вт/м² (9.21)

. Вт/м² (9.22)

Величину, обратную линейному коэффициенту теплопередачи, называют линейным термическим сопротивлением теплопередаче через цилиндрическую стенку:

(9.23)

Где и - внешние термические сопротивления, а - термическое сопротивление цилиндрической стенки.

При переносе теплоты через многослойную цилиндрическую стенку, имеющую n слоев, тепловой поток равен:

(9.24)

Температуру внутренней и наружной поверхностей стенки можно определить по формулам:

и (9.25)