Теплотехника. Методические указания к лабораторному практикуму - 49 стр.

UptoLike

Согласно закону Фурье интенсивность переноса тепла в твердом теле,
оцениваемая величиной теплового потока Q, определяется температурным
градиентом grad(t) и значением коэффициента теплопроводности данного
вещества λ (Вт/мК). Градиент температуры grad(t) зависит от параметров
температурного поля в рассматриваемом теле.
Коэффициент теплопроводности λ является теплофизическим парамет-
ром вещества, он характеризует способность материала проводить тепловую
энергию. Для различных материалов коэффициент теплопроводности зависит
от структуры, плотности, теплоемкости, температуры, давления имея опре-
деленные значения в данных условиях. Обычно для нижеперечисленных рас-
чётов коэффициент теплопроводности находится по таблицам, в которых
приводятся теплофизические свойства вещества.
Значение коэффициента теплопроводности определяется опытным пу-
тем на специальных лабораторных установках. Одним из применяемых в те-
плотехнике методов определения λ является метод трубы или цилиндра.
Для определения теплопроводности материала цилиндрической стенки
(рис.5.1.) при постоянном значении коэффициента λ (в случае установивше-
гося теплового состояния системы, когда температура во всех точках тела не
меняется),можно использовать уравнение Фурье приведённое к виду:
1
2
ln
2
1
d
d
t
q
l
λ
π
=
, Вт/м (5.2)
где
21
ttt =
- разность температур между внутренней и внешней по-
верхностью трубы
0
К:
L
Q
q
l
=
- плотность теплового потока по длине трубы L, Вт/м.
В случае многослойной стенки, состоящей из слоев разных материалов,
уравнение теплопроводности имеет вид:
    Согласно закону Фурье интенсивность переноса тепла в твердом теле,
оцениваемая величиной теплового потока Q, определяется температурным
градиентом grad(t) и значением коэффициента теплопроводности данного
вещества λ (Вт/м⋅К). Градиент температуры grad(t) зависит от параметров
температурного поля в рассматриваемом теле.
    Коэффициент теплопроводности λ является теплофизическим парамет-
ром вещества, он характеризует способность материала проводить тепловую
энергию. Для различных материалов коэффициент теплопроводности зависит
от структуры, плотности, теплоемкости, температуры, давления имея опре-
деленные значения в данных условиях. Обычно для нижеперечисленных рас-
чётов коэффициент теплопроводности находится по таблицам, в которых
приводятся теплофизические свойства вещества.
    Значение коэффициента теплопроводности определяется опытным пу-
тем на специальных лабораторных установках. Одним из применяемых в те-
плотехнике методов определения λ является метод трубы или цилиндра.
    Для определения теплопроводности материала цилиндрической стенки
(рис.5.1.) при постоянном значении коэффициента λ (в случае установивше-
гося теплового состояния системы, когда температура во всех точках тела не
меняется),можно использовать уравнение Фурье приведённое к виду:
                                 π ⋅ ∆t
                         ql =              , Вт/м                         (5.2)
                                 1    d2
                                   ln
                                2λ    d1

    где ∆ t = t 1 − t 2 - разность температур между внутренней и внешней по-
верхностью трубы 0К:
                 Q
          ql =     - плотность теплового потока по длине трубы L, Вт/м.
                 L
    В случае многослойной стенки, состоящей из слоев разных материалов,
уравнение теплопроводности имеет вид: