Теоретические основы теплотехники. Тепломассообмен. Бухмиров В.В - 13 стр.

UptoLike

Рубрика: 

-13-
Методические указания к решению задач 1-1 и 1-2
Перед решением задач 1-1 и 1-2 рекомендуем изучить материалы
учебника [1] на с. 24 ÷ 40.
Под теплопередачей понимают передачу теплоты от движущейся среды
(жидкости) с большей температурой к движущейся среде (жидкости) с меньшей
температурой через непроницаемую стенку любой формы. Таким образом, теп-
лопередача включает
в себя теплоотдачу от нагретой жидкости к стенке, тепло-
проводность внутри стенки, которая в общем случае может быть многослойной,
и теплоотдачу от стенки к нагреваемой жидкости. Под термином "жидкость"
понимают любую текучую среду: и капельные жидкости, и газы.
В стационарном режиме теплопередачи тепловой поток через плоскую,
цилиндрическую и сферическую стенки
есть величина постоянная (Q = пост) и
температурное поле не изменяется во времени, а зависит только от координаты.
В этом случае при условии постоянства теплофизических свойств тела, темпе-
ратура в плоской стенке изменяется линейно, а в цилиндрическойпо лога-
рифмическому закону.
Теплопередача через плоскую стенку
Расчет теплопередачи через плоскую стенку удобно выполнять
, используя
поверхностную плотность теплового потока
F
Q
q = , (1)
где Q – тепловой поток, Вт; F – площадь стенки, м
2
.
В этом случае
t
R
t
q
Δ
= , (2)
где Δt – перепад температуры на заданном участке теплообмена, К (
о
С), кото-
рый может состоять из одного или нескольких смежных элементарных участ-
ков теплообмена: теплоотдачи и теплопроводности, а R
t
термическое сопро-
тивление теплообмена этого участка или совокупности смежных участков,
(м
2
К)/Вт.
Термическое сопротивление теплоотдачи рассчитывается по формуле
α
=
α
1
R
,t
, (3)
где αкоэффициент теплоотдачи, Вт/(м
2
К), а формула для расчета термиче-
ского сопротивления теплопроводности через i-й слой плоской стенки имеет
вид
i
i
i,t
R
λ
δ
=
, (4)
где
δ
i
толщина i-го слоя, м; λ
i
коэффициент теплопроводности i-го слоя
многослойной стенки, Вт/(мК).
         Методические указания к решению задач № 1-1 и № 1-2

    Перед решением задач № 1-1 и № 1-2 рекомендуем изучить материалы
учебника [1] на с. 24 ÷ 40.
    Под теплопередачей понимают передачу теплоты от движущейся среды
(жидкости) с большей температурой к движущейся среде (жидкости) с меньшей
температурой через непроницаемую стенку любой формы. Таким образом, теп-
лопередача включает в себя теплоотдачу от нагретой жидкости к стенке, тепло-
проводность внутри стенки, которая в общем случае может быть многослойной,
и теплоотдачу от стенки к нагреваемой жидкости. Под термином "жидкость"
понимают любую текучую среду: и капельные жидкости, и газы.
    В стационарном режиме теплопередачи тепловой поток через плоскую,
цилиндрическую и сферическую стенки есть величина постоянная (Q = пост) и
температурное поле не изменяется во времени, а зависит только от координаты.
В этом случае при условии постоянства теплофизических свойств тела, темпе-
ратура в плоской стенке изменяется линейно, а в цилиндрической — по лога-
рифмическому закону.

                   Теплопередача через плоскую стенку

     Расчет теплопередачи через плоскую стенку удобно выполнять, используя
поверхностную плотность теплового потока
            Q
      q= ,                                                              (1)
            F
где Q – тепловой поток, Вт; F – площадь стенки, м2.
     В этом случае
            Δt
      q=       ,                                                        (2)
            Rt
где Δt – перепад температуры на заданном участке теплообмена, К (оС), кото-
рый может состоять из одного или нескольких смежных элементарных участ-
ков теплообмена: теплоотдачи и теплопроводности, а Rt – термическое сопро-
тивление теплообмена этого участка или совокупности смежных участков,
(м2⋅К)/Вт.
     Термическое сопротивление теплоотдачи рассчитывается по формуле
                1
      R t, α = ,                                                        (3)
                α
где α – коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2⋅К), а формула для расчета термиче-
ского сопротивления теплопроводности через i-й слой плоской стенки имеет
вид
               δ
      R t, i = i ,                                                      (4)
               λi
где δi – толщина i-го слоя, м; λi – коэффициент теплопроводности i-го слоя
многослойной стенки, Вт/(м⋅К).
                                    -13-