ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Методы учета и снижения погрешностей, вызываемых потерями тепла на излучение из "Методы измерения температур в промышленности " Для решения задач теплопроводности необходимо знать пространственно-временное распределение температуры в рассматриваемом теле, т. е. знать уравнение температурного поля. [c.44] Зависимость пространственного распределения температуры от времени выражается диференциальным уравнением теплопроводности. Задача нахождения распределения температуры сводится к решению этого уравнения. Вид решения в каждом конкретном Случае определяется формой тела, условиями на его поверхности (граничными условиями) и начальным распределением температуры (начальными условиями). Вывод диференци-ального уравнения теплопроводности базируется на законе Фурье (1П, 3) и законе сохранения энергии, который в данном случае выражается в том, что разность количеств тепла, вошедшего за время ёх в некоторый элементарный объем, вырезанный в теле, и вышедшего из него вследствие теплопроводности, полностью расходуется на изменение температуры рассматриваемого элементар ного объема. [c.44] Таким образом, в плоской стенке распределение температуры подчиняется линейному закону и зависит от толщины стенки 6 и от значения температуры на ее поверхностях ti и h. [c.46] Рассчитаем величину теплового потока, проходящего через плоскую стенку площадью F в единицу времени. [c.46] Величина Д/ носит название температурного напора. [c.47] Распределение температур в многослойной стенке представляет собой ломаную линию и изображено на рис. 3. Угол наклона каждого отрезка прямо пропорционален коэфициенту теплопроводности и обратно пропорционален толпщне данного слоя стенки. [c.47] Уравнение (III, 14) носит название уравнения теплопередачи, а величина К — коэфициента теплопередачи. Величина, обратная коэфициенту теплопередачи, выражает полное тепловое сопротивление стенки. [c.48] Уравнения (111,13) и (III, 14) широко применяются при различных тепловых расчетах, в частности, при расчете теплоизоляции плоских стенок. [c.48] Полагая распределение температур на поверхностях трубы равномерным, а длину трубы бесконечно большой по. сравнению с ее диаметром, будем рассматривать температуру, как функцию тслько одной координаты г. [c.48] Анализ этой формулы приводит к весьма интересным и важным в практическом отношении выводам о рациональной толщине тепловой изоляции. Действительно, пр увеличении толщины изоляции трубопровода происходит, с одной стороны, уВ бличсние теплоизоляциовного слоя, что должно привести к уменьшению теплового потока через стенку, а с другой — увеличение поверхности теплообмена, что приводит к увеличению теплового потока. [c.50] Предположим, что диаметр стержня мал по сравнению с его длиной и, следовательно, температура ощутимо изменяется только по его длине во всех точках каждого данного сечения стержня температура может считаться одинаковой. [c.51] При таком допущении становится несущ ественной форма сечения стержня (прямоугольник, круг, кольцо и т. и.). [c.51] Пусть однородный стержень с коэфициентом теплопроводности л, площадью поперечного сечения F и периметром Р на глубину h (рис. 4) погружен в среду, имеющую температуру и характеризуемую в / данных условиях коэфициентом теплоотдачи аь Остальная часть стержня длиной h находится в другой среде, имеющей температуру /2 и характеризуемой коэфициентом теплоотдачи а . В рассматриваемом случае мы сталкиваемся с комбинированным действием трех тепловых потоков, из которых один направлен вдоль стержня и вызван наличием разности температур на его концах, а два других обусловливаются притоком тепла от среды к стержню на одном участке и отдачей тепла в среду от стержня на другом его участке. [c.51] Уравнения (III, 21) и (III, 22) могут быть использованы для вычисления температуры стержня в любом его сечении. [c.52] МОЙ среды во-вне по самому телу прибора. Действительно, условием протекания теплового потока является существование на пути его движения градиента температур. Следовательно, между тепловоопринимающей частью прибора и исследуемой средой, в которую он погружен, существует некоторая разность температур. [c.53] В большинстве случаев оба участка стержня термоприам-ника имеют одинаковые сечения F и периметры Р. Для этого случая вместо (111,5) получаем еще более простое уравнение. [c.53] При измерении температуры термометрами сопротивления, длина тепловоспринимающей части (чувствительного элемента) которого довольно велика, расчет погрешности, возникающей за счет оттока тепла, следует относить к средней объемной температуре чувствительного элемента. [c.53] Вернуться к основной статье