![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Теплопроводность цилиндрической стенкиСтр 1 из 2Следующая ⇒ Стационарная теплопроводность Теплопроводность плоской стенки Однослойная стенка (Рис. 1.1) Рассматривается однородная плоская стенка. Материал стенки однородный, температурное поле стационарное, одномерное. Толщина стенки δ, остальные размеры неограниченно велики. Коэффициент теплопроводности известен λ = const. Температуры на поверхности стенки Т1 и Т2. Рис. 1.1. Теплопроводность плоской однослойной стенки
Плотность теплового потока, Вт/м2:
Здесь: λ/δ, Вт/(м2·К) - тепловая (термическая) проводимость; δ/λ – тепловое (термическое) сопротивление; (Т1 –Т2) – температурный напор. Температура в стенке изменяется линейно.
1.1.2. Многослойная плоская стенка (Рис. 1.2) Рассматривается многослойная плоская стенка. Количество слоев n. Слои идеально плотно прилегают друг к другу, материал в пределах каждого слоя однородный. Толщины слоев стенки δi. Коэффициенты теплопроводности слоев λi . Температуры на поверхности стенки Т1 и Тn+1. Рис. 1.2. Теплопроводность многослойной плоской стенки
Плотность теплового потока, Вт/м2:
Значения температур на соприкасающихся поверхностях:
В пределах каждого слоя температура изменяется линейно, в целом же температурное поле изображается ломаной линией. 1.1.3. Теплопередача через плоскую стенку (Рис. 1.3) Рис. 1.3. Теплопередача через плоскую стенку
Стенка разделяет две жидкости с различной температурой: Тж1 и Тж2 ; Тж1 > Тж2. Известны коэффициенты теплоотдачи от нагретой жидкости к стенке α1 и от стенки к холодной жидкости α2. Величины λ, α1, α2, Тж1, Тж2 являются постоянными во времени и не изменяются вдоль поверхности стенки. Плотность теплового потока, проходящего через однослойную стенку:
где К - коэффициент теплопередачи, Вт/(м2К):
Величину обратную коэффициенту теплопередачи называют тепловым (термическим) сопротивлением теплопередачи Rт:
Для случая теплопередачи через многослойную плоскую стенку:
где δí - толщина отдельных слоев стенки; λí - - коэффициент теплопроводности каждого из n слоев. Значения температуры на внешних поверхностях стенки Тс1 и Тс2:
Теплопроводность цилиндрической стенки 1.2.1. однослойная стенка (Рис. 1.4) Рис. 1.4. Теплопроводность однослойной цилиндрической стенки
Величина теплового потока, Вт:
ℓ - длина цилиндра, м; r1 , r2 – внутренний и наружный радиус трубы соответственно, м. Линейная плотность теплового потока, Вт/м:
Температура изменяется по логарифмическому закону.
1.2.2. Многослойная цилиндрическая стенка (Рис. 1.5) Рис. 1.5. Теплопроводность многослойной цилиндрической стенки
Величина теплового потока, Вт:
Линейная плотность теплового потока через стенку, Вт/м:
Температура на поверхностях соприкосновения слоев:
где n – номер поверхности по порядку. В пределах каждого слоя температура изменяется по логарифмическому закону. Температурное поле стенки в целом представляет собой ломаную кривую.
1.2.3. Теплопередача через цилиндрическую стенку (Рис. 1.6) Рис. 1.6. Теплопередача через цилиндрическую стенку
Линейная плотность теплового потока, Вт/м:
где:
- линейный коэффициент теплопередачи, Вт/(м2К):
- линейное тепловое сопротивление, Вт/(м К); Тж1 - температура жидкости, протекающей внутри трубы; Тж2 - температура жидкости обтекающей трубу; α1 - коэффициент теплоотдачи от горячей жидкости к стенке, Вт/(м2 К); α2 - коэффициент теплоотдачи от стенки к холодной жидкости, Вт/(м2 К); Для многослойной стенки:
где n – число слоев. Температуры внутренней и наружной стенок:
|