ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Теплопроводность из "Промышленные печи " Как отмечалось выше, передача тепла теплопроводностью происходит за счет теплового движения молекул и свободны.х электронов в телах. Этот процесс изучен в основном при передаче тепла в твердых телах. [c.100] Рассматривая некоторое температурное лоле, можно соединить точки с одинаковой температурой некоторой поверхностью. Поверхность, во всех точках которой температура одинакова, называется изотермической. [c.100] Знак минус характеризует взаимно-противоположное нап-равлен е векторов теплового потока д и температурного градиента —. Множитель пропорциональности Я, называемый коэффициентом теплопроводности, характер зует способность вещества провод ть тепло и 1 меет размерность вт1 м град)[ккал м X Хч-град)]. Велич на л зависит от ф Зической природы вещества и температуры. [c.101] Это уравнение справедливо для изотропных тел с независящими от температуры параметрами Я, с и р при отсутствии внутренних источников тепла. [c.102] Это линейное дифференциальное уравнение (производные и функции в первой степени) второго порядка (производные не выше второй) в частных производных (температура зависит от г, X, у, г). Здесь Т — температура тела в точке с координатами X, у, 2 в момент времени т. [c.102] Уравнение теплопроводности содержит в себе закон передачи тепла (зако1Н Фурье) и закон сохранения энергии, показывая, что количество тепла, входящее в любой бесконечно малый элемент йх-йу-йг в течение промежутка времени йх, равно сумме количества тепла, уходящего из элемента и остающегося в нем. т. е. идущего на изменение его теплосодержания. [c.102] Изменение теплосодержания тела, происходящее при его нагреве или охлаждении, зависит не только от температурных условий, но и от физических характеристик самого тела. Скорость изменения теплосодержания тела будет тем больше, чем больше (при прочих равных условиях) его коэффициент теплопроводности Я. [c.102] На практике часто встречается случай, когда те.мпература во всех течках тела одинакова (в начальный момент), т. е. при т = = О Тнач = onst, например, Т = 293° К. [c.103] Граничные условия разделяются на три вида. [c.103] Теплопроводность при стационарном состоянии. При определении стационарного теплового состояния установлено, что температура не изменяется с течением времени, т. е. [c.104] Решая уравнение (119) совместно с соответствующими граничными условиями, можно получить згвиси1М0сти для тел различной геометрической формы. [c.104] Плоская однослойная стенка. Для определения величины теплового потока через стенку толщиной 5 (бесконечной длины и ширины) и установления температурного поля в ней необходимо решить уравнение (119). [c.104] что при стационарном теплово,л1 состоянии количества тепла, проходящие через каждый слой, будут равны между собой, т. е. [c.105] = град град град. [c.106] У-п — коэффициент теплопроводности я-го слоя в вт1 мХ X град). [c.106] Передача тепла от более нагретого газа к менее нагретому через плоскую стенку. Этот случай часто встречается в практике при определении количества тепла, передаваемого от горячих газов к окружающему воздуху через стенку. Обозначим температуру горячих газов Г,, температуру окружающего воздуха Гдаз. Так как тепловое состояние газов и стенки является стационарным, то Тг и Гвоз во времени не изменяются. Сформулируем для этого случая граничные условия III рода. [c.106] В то же время коэффициент теплоотдачи а характеризует передачу тепла на одной ступени, например только от газа к стенке или от стенки к воздуху. [c.107] Пример. Найти тепловые потери через двухслойную стенку печи, состоящую из двух слоев 0,230 м шамотного кирпича я 0,115 м диатомнтового кирпича. Температура внутренней поверхности стенки Г кл = 1000° К, температура окружающего воздуха Т 03-= 300° К. Коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности кладки к воздуху равен 11,63 вт/(м град). [c.107] Принимая в первом приближении распределение температуры в двухслойной стенке прямолинейным, найдем среднюю температуру слоев. [c.107] Зная поверхность стен печи, легко найти полную величину потерь тепла через кладку теплопроводностью. [c.108] Вернуться к основной статье