Цилиндрическая стенка

СТАЦИОНАРНОМ РЕЖИМЕ

Лекция 6

Тема: ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ И ТЕПЛОПЕРЕДАЧА ПРИ

План лекции

2.3. Цилиндрическая стенка

2.4. Шаровая стенка

Температурное поле в однородной бесконечной стенке с наружным и внутренним диаметрами соответственно и и λ = const

, (2.15) где и — температуры на внутренней и наружной поверхностях стенки; d— текущий диаметр цилиндрической поверхности, для кото­рой определяется температура t.

Температурное поле в стенке с учетом температурной зависимости теплопроводности

, (2.16) где l — длина цилиндрической стенки.

Формула теплопроводности для стенки, составленной из п цилин­дрических слоев,

, (2.17) где и — температуры на внутренней и внешней поверхно­стях многослойной стенки соответственно; и — внутренний и внешний диаметры i-го слоя стенки.

Температура на границе между i-м и (i +1)-м плотно прилегаю­щими слоями многослойной стенки

. (2.18)

Формула теплопередачи между двумя средами с температурами и

(2.19)

Линейный коэффициент теплопередачи , Вт/(м∙К), в формуле (2.19) для n-слойной стенки

, (2.20) где и — коэффициенты теплоотдачи на внутренней и внешней по­верхностях стенки соответственно.

Термические сопротивления, представленные в формуле (2.20), R,м∙К/Вт:

сопротивления теплоотдачи на внутренней и внешней поверхностях стенки соответственно

и ;

суммарное сопротивление теплопроводности п слоев стенки

;

общее сопротивление теплопередачи цилиндрической стенки

.

При расчете многослойных стенок используется эквивалентный ко­эффициент теплопроводности

. (2.21)

Проверка пригодности материала изоляции для уменьшения тепло­вых потерь от трубопровода в окружающую среду производится по критическому диаметру

, (2.22) где — теплопроводность материала изоляции; — коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности в окружающую среду.

Если ( — наружный диаметр неизолированного трубо­провода), то покрытие трубопровода такой изоляцией будет снижать теплопотери в окружающую среду. Если , то применение такого теплоизоляционного материала нецелесообразно и следует подобрать другой материал или применить многослойную изоляцию.

Условие выбора теплоизоляционного материала для снижения теп­ловых потерь от трубопровода, покрытого слоем изоляции:

. (2.23)

Толщина изоляционного слоя определяется из (2.19), (2.20).

Дата добавления: 2014-11-08