ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Передача тепла через цилиндрическую стенку из "Теплопередача " Рассмотрим стационарный процесс теплопроводности в цилиндрической стенке (трубе) с внутренним диаметром йх = 2г и наружным— 2= 2гг (рис. 2-6). [c.36] На поверхностях стенки заданы постоянные температуры и с2-В заданном интервале температур коэффициент теплопроводности материала стенки % является постоянной величиной. Необходимо найти распределение температур в цилиндрической стенке и тепловой поток через нее. [c.36] При этом ось ог совмещена с осью трубы. [c.36] Если решить уравнение (2-35) совместно с (2-36), то получим уравнение температурного поля в цилиндрической стенке. [c.36] Полученное выражение представляет собой уравнение логарифмической кривой. То обстоятельство, что распределение температуры в цилиндрической стенке является криволинейным, можно объяснить следующим. [c.37] В случае плоской стенки удельный тепловой поток д остается одинаковым для всех изотермических поверхностей. По этой причине градиент температуры сохраняет для всех изотермических поверхностей постоянную величину. [c.37] В случае цилиндрической стенки плотность теплового потока через любую изотермическую поверхность будет величиной переменной, так как величина поверхности зависит от радиуса. [c.37] Из уравнения (2-40) следует, что количество тепла проходящее через цилиндрическую стенку в единицу времени, полностью определяется заданными граничными условиями и не зависит от радиуса. [c.38] Тепловой поток, отнесенный к единице длины трубы, имеет размерность вт/м и называется линейной плотностью теплового потока. Как видно из уравнения (2-43) при неизменном отношении d2ldi линейная плотность теплового потока не зависит от поверхности цилиндрической стенки. Плотности теплового потока 71 и (отнесенные к внутренней и внешней поверхностям) в случае передачи тепла через трубу неодинаковы, причем всегда q q2- Последнее наглядно видно из уравнений (2-41) и (2-42). [c.38] Рассмотрим теплопроводность многослойной цилиндрической стенки, состоящей из п однородных слоев. Примем, что контакт между слоями совершенный и температура на соприкасающихся поверхностях соседних слоев одинакова. Заданы температуры на внешних поверхностях стенки, коэффициенты теплопроводности и толщина слоев. [c.38] При стационарном режиме линейная плотность теплового потока qi не меняется по толщине стенки, т. е. [c.38] Из уравнения (2-46) следует, что эквивалентный коэффициент теплопроводности Хэкв зависит не только от физических свойств слоев (Хь Яг, Яз.Я ), но и от общей толщины стенки. [c.39] Внутри любого слоя температура изменяется по логарифмической кривой. Вычислив температуру на границе любого слоя по, уравнению X (2-47), распределение температуры внутри слоя можно найти по формуле (2-39). [c.40] Рассмотрим однородную цилиндрическую стенку (трубу) с постоянным коэффициентом теплопроводности Я. Заданы постоянные температуры подвижных сред 1 и /жг и постоянные значения коэффициентов теплоотдачи на внутренней и наружной поверхностях трубы а] и аг (рис. 2-7). [c.40] Величина Аг называется линейным коэффициентом теплопередачи. Она характеризует интенсивность передачи тепла от одной подвижной среды к другой через разделяющую их стенку. Величина А численно равна количеству тепла, которое проходит через стенку трубы длиной в м ъ единицу времени от одной среды к другой при разности температур между ними в Г. [c.41] Следует отметить, что линейные термические сопротивления теплоотдачи для трубы определяются не только коэффициентами теплоотдачи О и 02, но и соответствующими диаметрами. [c.41] На практике часто встречаются цилиндры, толщина стенок которых мала по сравнению с диаметром. В этом случае при расчетах можно пользоваться упрощенными формулами. Для получения таких формул поступим следующим образом. [c.42] Вернуться к основной статье