Теоретические основы теплотехники - 91 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

отметим, что термическое сопротивление теплопередачи складывается из термических сопротивлений
каждого теплового перехода (теплоотдача в стенку, теплопроводность, теплоотдача от стенки).
Отмеченное правило позволяет легко понять, что при расчетах теплопроводности или теплопередачи
через многослойные плоские стенки в общее термическое сопротивление должны включаться термиче-
ские сопротивления всех слоев, а также контактные сопротивления, если они есть:
,
к
2
11
1
11
1
α
++
λ
δ
+
α
=
∑∑
==
m
j
j
n
i
i
i
R
k
где n – число теплопередающих слоев; m – число действующих контактных со-
противлений; δ
i
и λ
i
– толщина и теплопроводность отдельного слоя; R
кj
– кон-
тактное термическое сопротивление между слоями.
2.2.6 Стационарная теплопроводность плоских стенок
при смешанных граничных условиях
С
каждой стороны плоской стенки возможны по четыре варианта граничных условий, что в итоге дает
десять различных сочетаний ГУ. Два таких случая (ГУ-1 + ГУ-1 и ГУ-3 + ГУ-3) рассмотрены нами в пре-
дыдущих параграфах. Рассмотрим решения ряда других типичных задач, что позволит понять общие под-
ходы, реализуемые при смешанных ГУ.
1 Сочетание ГУ-2 + ГУ-3 (см. рис. 2.9). Известны величины q
п
, t
ж
и α, а также толщина δ и коэффи-
циент теплопроводности λ стенки. Следует определить значения t
cl
и t
c2
, чтобы свести задачу к ГУ-1.
У неограниченной плоской стенки при отсутствии боковых тепловых потоков весь тепловой поток,
как отмечалось ранее, передается перпендикулярно фронтальным поверхностям и при установившемся
режиме плотности потока q
п
, q
λ
и q
α
одинаковы q
п
= q
λ
= q
α
. Это позволяет записать, заменяя q
λ
и q
α
по
формуле (14) и формуле закона Ньютона-Рихмана,
λδ
−
=
/
п
21 cc
tt
q
и q
п
= α (t
c2
– t
ж
).
Из последней формулы находим
t
c2
= t
ж
+ q
п
/ α,
и далее из предпоследней
t
c1
= t
с2
+ q
п
δ/λ = t
ж
+ q
п
(l/α + δ/λ).
2 Сочетание ГУ-3 + ГУ-1 (см. рис. 2.10). Теперь известны t
ж
, α, t
c2
, δ и λ,
следует найти t
c1
и величину q.
Рассуждения, приведенные выше, позволяют записать теплобалансовое урав-
нение
q
α
= q
λ
= q,
из которого легко получается система с двумя неизвестными:
α(t
ж
– tcl) = q и (t
c1
– t
c2
) / (δ/λ) = q.
Если выразить разницы температур и сложить почленно правые и левые части полученных уравнений,
α
,
t
ж
t
c1
t
c2
q
п
δ
x
t
Рис. 2
.9
t
ж
t
c1
t
c2
q
α
δ
x
t
Рис. 2.10
Теплопровод-
й

Страницы