ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Теплопроводность цилиндрической стенки из "Основы теплопередачи Изд.1 " Следовательно, в этом случае при постоянном значении X температура изменяется по логарифмической кривой (см. рис. 1-11). [c.20] Согласно (1-14) внутри каждого слоя температура изменяется по логарифмическому закону, но для многослойной стенки в целом температурная кривая представляет собой ломаную кривую (см. рис. 1-12). [c.21] Пример 1-7. Предыдущий пример решить по упрощенной формуле. Так как для всех трех слоев di+ildi 2, то можно принять, что ф=1. [c.22] Таким образом, пренебрежение влиянием кривизны стенки в этом случае вызывает ошибку меньше 1,0%. [c.23] Выделим внутри стенки шаровой слой радиусом г и толщиной dr, ограниченный изотермическими поверхностями. [c.23] Пример 1-8. Определить тепловые потери через стенку вращающегося шарообразного варочного котла, внутренний диаметр которого di = l,2 м, а общая толщина стенки котла и слоя изоляции 6 = 100 мм. Температура внутренней поверхности 1 = 140°С и внешней j=40° , эквивалентный коэффициент теплопроводности Я=0,1 Вт/(м- С). [c.24] В практике часто встречаются случаи, когда объектом расчета является сложное сочетание различных тел, например бетонное перекрытие с замурованными железными балками, изолированные трубопроводы с открытыми фланцами, барабаны паровых котлов и др. Расчет теплопроводности таких сложных объектов обычно производят раздельно по элементам, мысленно разрезая их плоскостями параллельно и перпендикулярно направлению теплового потока. Однако вследствие различия термических сопротивлений отдельных элементов, а также вследствие различия их формы в местах соединения элементов распределение температур может иметь очень сложный характер, и направление теплового потока может оказаться неожиданным. Поэтому указанный способ расчета объектов имеет лишь приближенный характер. Более точно расчеты сложных объектов можно провести лишь в том случае, если известно распределение изотерм и линий тока, которое можно определить опытным путем при помощи методов гидро- или электроаналогии. В ряде случаев достаточно точный расчет можно получить путем последовательного интегрирования дифференциального уравнения теплопроводности (см, 2-2 и 7-1) для различных элементов сложной конструкции. Однако для таких расчетов необходимо привлекать современную вычислительную технику и машинный счет. Наиболее надежные данные по теплопроводности сложных объектов можно получить только путем непосредственного опыта, который проводится или на самом объекте или на его уменьшенной модели. [c.25] Если же температура по поверхности изменяется резко, то такой приближенный путь расчета может приводить к заметным погрешностям. В этом случае необходим более сложный расчет, связанный с интегрированием дифференциального уравнения теплопроводности, либо непосредственный эксперимент. [c.25] На практике могут встретиться случаи, когда тепло возникает внутри объема тела за счет внутренних источников тепла, например за счет прохождения электрического тока, химических реакций, ядерного распада и др. Поскольку объемное тепловыделение может быть не только равномерным, но и неравномерным, для таких процессов важным является понятие удельной интенсивности объемного тепловыделения или мощности внутренних источников. Эта величина, обозначаемая q , определяет собой количество тепла, выделяемого единицей объема тела в единицу времени она имеет размерность Вт/м . При поглощении тепла внутри объема тела, например, при эндотермической реакции величина отрицательна она характеризует интенсивность объемного стока тепла. [c.26] При наличии внутренних ибгочников (стоков) тепла основной обычно является задача расчета температурного поля внутри тела. [c.26] Здесь разность to — t означает перепад температуры между серединой и внешними поверхностями плоской стенки, а q(,=qvb — удельный тепловой поток на этих граничных поверхностях (при х=Ь). [c.27] Приведенные выводы показывают, что при наличии равномерно распределенных внутренних источников тепла распределение температур в плоской стенке носит параболический характер. Наибольшее значение температура имеет в средней плоскости (х=0). [c.27] Из этого уравнения видно, что при г=0 г=0, а при г=га qr, = — Го о, т. е. достигает своего максимального значения. [c.28] Теплопроводность цилиндрической стенки при наличии внутренних источников тепла с отводом тепла через наружную поверхность. [c.29] Последнее означает, что в этом случае го от тепловых условий не зависит и определяется лишь размерами трубы (например, при Г2=2 и Г1 = 1 Го=1,46). [c.31] Конвективным теплообменом, или теплоотдачей, называется процесс переноса тепла между поверхностью твердого тела и жидкой средой. При этом перенос тепла осуществляется одновременным действием теплопроводности и конвекции. [c.32] Явление теплопроводности в жидкостях и газах, так же как и в твердых телах, вполне определяется коэффициентом теплопроводности и температурным градиентом (см. гл. 1). Иначе обстоит дело с явлением конвекции — вторым элементарным видом распространения тепла. Здесь процесс переноса тепла неразрывно связан с переносом самой среды. Поэтому конвекция возможна лишь в жидкостях и газах, частицы которых легко могут перемещаться. [c.32] По природе возникновения различают два вида движения — свободное и вынужденное. Свободным называется движение, происходящее вследствие разности плотностей нагретых и холодных частиц жидкости в поле тяжести. Возникновение и интенсивность свободного движения определяются тепловыми условиями процесса и зависят от рода жидкости, разности температур, напряженности гравитационного поля и объема пространства, в котором протекает процесс. Свободное движение называется также естественной конвекцией. Вынужденным называется движение, возникающее под действием посторонних возбудителей, например насоса, вентилятора и пр. В общем случае наряду с вынужденным движением одновременно может развиваться и свободное. Относительное влияние последнего тем больше, чем больше разность температур в отдельных точках жидкости и чем меньше скорость вынужденного движения. [c.32] В общем случае коэффициент теплоотдачи может изменяться вдоль поверхности теплообмена, и различают поэтому средний по поверхности коэффициент теплоотдачи и локальный или местный коэффициент теплоотдачи, соответствующий единичному элементу поверхности. [c.33] При ламинарном режиме течение р , , 2-1. Характер движения жид-имеет спокойный, струйчатый ха- кости в трубе при ламинарном (а), рактер. При турбулентном — дви- переходном (б) и турбулентном жение неупорядоченное, вихревое режимах. [c.33] Вернуться к основной статье