Плоская стенка. Рассмотрим теплопередачу между двумя жидкостями через разделяющую из многослойную плоскую стенку
Рассмотрим теплопередачу между двумя жидкостями через разделяющую из многослойную плоскую стенку. Здесь передача теплоты делится на три процесса:
1) В начале теплота передается от горячего теплоносителя tж1 к поверхности стенки путем конвективного теплообмена, который может сопровождаться излучением. Интенсивность процесса теплоотдачи характеризуется коэффициентом теплоотдачи a1.
               
  2) Затем теплота теплопроводностью переносится поочередно от одной поверхности стенки к другой, которая характеризуется коэффициентом теплопроводности l(l1,…,ln).
| Рисунок 10.1 - Распределение температур при теплопередаче через многослойную плоскую стенку
| | 3) И, наконец, теплота опять путем конвективного теплообмена передается от поверхности стенки к холодной жидкости tж2. Этот процесс характеризуется коэффициентом теплоотдачи a2.
При стационарном режиме плотность теплового потока во всех трех процессах одинакова и может быть записана следующим образом:
1. по закону Ньютона - Рихмана
 ,
2. по закону Фурье
 ,
3. по закону Ньютона - Рихмана
 ,
где  и  - термическое сопротивление внешней теплоотдачи соответственно от горячего теплоносителя к стенке и от стенки к холодному теплоносителю.
Из вышеприведенных уравнений составив систему уравнений:
 ,
и сложив правые и левые части, получим уравнения теплопередачи через многослойную плоскую стенку:
или
 ,
где  - температурный напор, заданный условиями задачи;
Rk - термическое сопротивление теплопередачи от горячего теплоносителя к холодному.
Величина, обратная Rk, называется коэффициентом теплопередачи К:
 ,
Коэффициент теплопередачи К характеризует интенсивность процесса теплопередачи от горячего теплоносителя к холодному через разделяющую их стенку.
Тогда уравнение теплопередачи можно записать:
 или 
Граничные температуры определяются из (3.4):
 ,
Очевидно, что для однослойной плоской стенки формулы справедливы, где  ,  , tc(n+1)=tc2.
|
