Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Кондуктивне перенесення теплової енергії

В загальному випадку перенесення теплової енергії Ф(li) від ізотермічної поверхні S(li) температурою θi до ізотермічної поверхні S(lj) з температурою θj описується виразом:

θi - θj = Fij · Ф(li) або θj - θi = Fji · Ф(lj), (1.2)

 

 

 


де i, j – ізотермічні поверхні з величинами площ S(li) та S(lj) відповідно;

θi, θj – температури ізотермічних поверхонь;

li, lj – нормалі до ізотермічних поверхонь, які є координатами цих поверхонь;

Fij, Fji – теплові коефіцієнти, які зв’язують тепловий потік з різницею температури.

Теплообмін кондукцією протікає по закону Фур’є, у відповідності з яким для елементу ізотермічної поверхні l щільність теплового потоку Фl [Вт/м2] рівна:

Фl = -λ(dΘ/dl), (1.3)

де λ – коефіцієнт теплопровідності матеріалу [Вт/(м·К)].

Враховуючи, що Фl = Ф(l) / S(l), то із (1.3) слідує, що:

(1.4)

Проінтегрувавши ліву частину виразу (1.4) від θi до θj, а праву від li до lj отримаємо:

(1.5)

Із виразів (1.2) та (1.5) слідує, що тепловий коефіцієнт:

, (1.6)

Якщо між поверхнями i та j відсутні стоки енергії (не витікає або не втікає додаткова енергія через бокові поверхні між поверхнями i та j) та джерела теплової енергії, тобто Ф(l) = Ф(li) = Ф(lj) = const, то тепловий коефіцієнт Fij називається тепловим опором; позначимо його через Rij = Fij, і він буде мати вираз:

, [К/Вт] (1.7)

Величина, обернена Rij – теплова провідність:

σij = 1/Rij, [Вт/К] (1.8)

Вирази для теплового опору однорідних тіл плоскої та циліндричної форми є наступними:

Rпл = (l2 – l1) / (λ·Sпл); (1.9)

(1.10)

Таблиця 1.2.

Діапазони величин коефіцієнтів теплопровідності різних груп матеріалів

Групи матеріалів Коефіцієнт теплопровідності λ, [Вт/(м·ºК)]
Метали 45 – 100 (λCu = 400; λAg = 410; λAl = 200; λСталь = 45; λAu = 300)
Неметали 0.05 – 0.08
Рідина 0.09 – 0.5
Гази 0.01 – 0.05

 

1.2.1. Для розрахунку теплових опорів кондукцією конструкцій, які механічно з’єднуються між собою, необхідно враховувати додатково теплові опори в місцях їх контакту через коефіцієнти теплопередачі контакту αт, [м2·ºС] та площу контакту Sk, [м2]:

Rк = 1 / (αт · Sк); (1.11)

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Основні поняття і закони перенесення енергії і речовин | Конвективний теплообмін. Перенесення теплоти конвекцією пов’язано з рухом рідини, або газу та дотиком їх часток до поверхні тіла (елементів конструкцій)
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 324; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.009 сек.