Теплопередача через однослойную цилиндрическую стенку

Пусть имеется цилиндрическая стенка (труба) с внутренним диаметром d₁ внешним d₂ и длиной l. Стенка трубы однородна; ее коэффициент теплопроводности λ. Внутри трубы горячая среда с температурой t_Ж1, а снаружи – холодная с температурой t_Ж2. Температуры поверхностей стенки неизвестны, обозначим их через t_С1 и t_С2 (рис. 6–6). Со стороны горячей среды суммарный коэффициент теплоотдачи α₁, а со стороны холодной α₂.

При установившемся тепловом состоянии системы количество теплоты, отданное горячей и воспринятое холодной средой, одно и то же. Следовательно, можно написать:

Из этих соотношений определяем частные температурные напоры:

Складывая уравнения системы (к), получаем полный температурный напор

Из уравнения (л) определяется значение линейной плотности теплового потока ql

откуда линейный коэффициент теплопередачи (на 1 м длины трубы)

Величина, обратная линейному коэффициенту теплопередачи, 1/kl называется линейным термическим сопротивлением теплопередачи.

Из уравнения (6–9) имеем:

Последнее означает, что общее термическое сопротивление равно сумме частных – термического сопротивления теплопроводности стенки и термических сопротивлений теплоотдачи и . Значения t_С1 и t_С2 определяются из уравнений (к).

Дата добавления: 2015-03-29