Плоская стенка

Температурное поле в однородной неограниченной стенке толщи­ной δ при λ = const

, (2.7)

где x— текущая координата плоскости, в которой определяется тем­пература t, 0 ≤ x ≤ δ.

Температурное поле в стенке при линейном законе изменения теп­лопроводности от температуры ( x— расстояние от поверхности стенки, имеющей температуру )

. (2.8)

Формула теплопроводности для стенки, составленной из nслоев различных материалов,

, (2.9)

где и — температуры на внешних поверхностях многослой­ной

стенки, °С; — толщина i-го слоя стенки, м; — теплопровод­ность

материала i-го слоя стенки, Вт/(м-К).

Температура на поверхности плотно соприкасающихся между собой слоев в многослойной стенке

. (2.10)

Формула теплопередачи между двумя средами с температурами и

, (2.11)

где κ — коэффициент теплопередачи, Вт/(м²-К), характеризует тепло­вой поток Q, проходящий через единицу площади Fповерхности стен­ки при разности температур сред, равной 1 К.

Коэффициент теплопередачи для n-слойной стенки

, (2.12) где и — коэффициенты теплоотдачи на внешних поверхностях стенки, Вт/(м²-К).

В формуле (2.12) представлены следующие термические сопротив­ления R, м² ∙ К/Вт:

термические сопротивления теплоотдачи на внешних поверхностях стенки

и ;

суммарное сопротивление теплопроводности п слоев стенки

;

общее сопротивление теплопередачи

.

Значение R₀ всегда больше наибольшего из отдельных термических сопротивлений, и для интенсификации процесса теплопередачи следует стремиться уменьшить это наибольшее сопротивление. Если отдельные термические сопротивления имеют примерно одинаковые значения, то общее сопротивление будет снижаться при уменьшении каждого из них.

При расчете многослойных стенок можно воспользоваться эквива­лентным коэффициентом теплопроводности

. (2.13) где — толщина i-го слоя, м; — теплопроводность материала i - гослоя, Вт/(м-К).

Плотность теплового потока для многослойной стенки

. (2.14)

Дата добавления: 2014-11-08