Теплотехника. Кордон М.Я - 10 стр.

UptoLike

Зная плотность теплового потока, легко вычислить общее количество
теплоты, которое передается через поверхность стенки площадью F за
промежуток времени τ:
()
12
QqF F t t
CC
λ
ττ
δ
== (1.18)
Учитывая, что λ зависит от температуры, в уравнениях (1.17) и (1.18)
следует подставлять теплопроводность λ, взятую при средней температуре
стенки.
В случае если градиент температуры
dx
dt
в стенке велик, необходимо
учитывать изменение теплопроводности λ в связи с изменением температуры
зависимостью:
λ = λ
0
(1+bt), (1.18а)
где λ
0
коэффициент теплопроводности при некоторых начальных
условиях;
bтемпературный коэффициент, он может быть положительным или
отрицательным в зависимости от свойств материала.
Удельный тепловой поток с учетом зависимости теплопроводности λ от
температуры находят из выражения:
0
12
()1
12
2
tt
qttb
λ
δ
+
=−+
(1.18б)
Оттуда:
λ
⎛⎞
⎜⎟
⎝⎠
=
+−
2
2
11
1
0
qx
tt
bbb
(1.18в)
Из выражения (1.18в) видно, что температура в стенке изменяется
нелинейно. Характер кривой определяется знаком коэффициента
b. При b>0
кривая направлена выпуклостью вверх, а при
b<0 – выпуклостью вниз.
Рассмотрим процесс теплопроводности многослойной плоской стенки,
состоящих их трех однородных слоев (рис 1.4).
    Зная плотность теплового потока, легко вычислить общее количество
теплоты, которое передается через поверхность стенки площадью F за
промежуток времени τ:
                                          λ
                           Q = qFτ = Fτ     (t − t )                    (1.18)
                                          δ C1 C 2
    Учитывая, что λ зависит от температуры, в уравнениях (1.17) и (1.18)
следует подставлять теплопроводность λ, взятую при средней температуре
стенки.
                                             dt
    В случае если градиент температуры            в стенке велик, необходимо
                                            dx
учитывать изменение теплопроводности λ в связи с изменением температуры
зависимостью:
                                  λ = λ0(1+bt),                        (1.18а)
     где λ0 – коэффициент теплопроводности при некоторых начальных
        условиях;
        b – температурный коэффициент, он может быть положительным или
        отрицательным в зависимости от свойств материала.
     Удельный тепловой поток с учетом зависимости теплопроводности λ от
температуры находят из выражения:
                                 λ           ⎡     t +t ⎤
                              q = 0 (t − t ) ⎢1 + b 1 2 ⎥             (1.18б)
                                  δ 1 2 ⎢     ⎣      2 ⎥
                                                       ⎦
    Оттуда:
                                          2
                                 ⎛1      ⎞   2qx 1
                           t =   ⎜ b + t1⎟ − λ b − b                   (1.18в)
                                 ⎝       ⎠    0
    Из выражения (1.18в) видно, что температура в стенке изменяется
нелинейно. Характер кривой определяется знаком коэффициента b. При b>0
кривая направлена выпуклостью вверх, а при b<0 – выпуклостью вниз.
    Рассмотрим процесс теплопроводности многослойной плоской стенки,
состоящих их трех однородных слоев (рис 1.4).