АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Теплопроводность через плоские однослойные стенки

Читайте также:
  1. A) Самопроизвольный перенос вещества через мембрану за счет энергии сконцентрированной в каком-либо градиенте.
  2. NСерцевиною ринку єврокапіталів є європозики, які надаються через випуск єврооблігацій, тобто облігацій у євровалюті. Основна валюта єврооблігацій - долар США.
  3. PR через создание виртуальных групп
  4. Биофизика мембран. Транспорт веществ через биологические мембраны.
  5. В России, как и в других странах, АМ действовала через благотворительность, используя гуманитарную помощь как отмычку к сердцам чиновников
  6. В таком виде рок-энд-ролл стал крайне привлекателен для белой молодежи и за несколько лет он совершил свое победное шествие через весь западный мир.
  7. В. Стенки перепончатой улитки
  8. Вера – это смирение Христово Духом Святым предлагаемое человеческому духу через проповедь «спасения Богом».
  9. ВНИМАНИЕ: добавление ручных проводок по режимам: “Выявлена переплата”, “Прибыла переплата” и “Поступила переплата через банк” категорически запрещается.
  10. Возглавившая секту Мария заявляет, что дух Берга регулярно является ей и через нее руководит движением
  11. Вона не може залучити експерта самостійно через відсутність коштів чи з інших об’єктивних причин.
  12. Выживание через производство потомства

Любая практическая задача теплообмена в итоге сводится к вычислению теплового потока или определения температурного поля.

Температурное поле – совокупность значений температур во всех точках тела на выбранный момент времени:

t = t(x, y, z, t ), (4)

где x, y, z – координаты.

Стационарное температурное поле характеризуется постоянством температуры в каждой точке тела. Если температура изменяется только по одной координате (х) и не зависит от времени, тогда стационарное температурное поле для однослойной стенки запишется в виде:

t = t(x). (5)

Для определения температурного поля в плоской однослойной стенке используется дифференциальное уравнение теплопроводности без внутренних источников теплоты:

, (6)

где а = – коэффициент температуропроводности, м2/с; ср – удельная массовая изобарная теплоемкость, Дж/(кг.К); r – плотность, кг/м3; =
= – оператор Лапласа.

Согласно формулам (5) и (6) дифференциальное уравнение стационарной теплопроводности через плоскую однослойную стенку имеет вид:

. (7)

При последовательном интегрировании уравнения (7) получается:

, t = C1×x + C2, (8)

где C1 и C2 – константы интегрирования, которые определяются с учетом граничных условий III - его рода (постоянство температуры на внешних границах тела).

В результате получается уравнение стационарного одномерного температурного поля (рис. 1):

t = tc1 - (tc1 - tc2) , (9)

Рис. 1. Температурное поле в плоской одно- слойной стенке
где tc1, tc2 – температуры на внешних поверхностях плоской стенки; d – толщина стенки; х – текущая координата (0 £ x £ d).

 
 

Согласно формуле (9) температурное поле в плоской однослойной стенке представляет собой уравнение прямой линии.

Тепловой поток, передаваемый теплопроводностью через плоскую однослойную стенку, определяется по закону Фурье (1) с учетом выражений температурного поля (8) и (9):

Q = (tc1 - tc2) × F. (10)

Плотность теплового потока через стенку:

q = (tc1 - tc2). (11)

Так как температуры поверхностей плоской стенки постоянны во времени, площадь поверхности плоской стенки одинакова с обеих сторон, то значения теплового потока Q и плотности теплового потока q не меняются во времени и по толщине стенки.

Формулы для определения теплового потока (10) и плотности теплового потока (11) можно привести к виду:

Q = , q = , (12)

где , – полное и удельное термическое сопротивление передачи теплоты теплопроводностью.

Из соотношения (12) видно, что при стационарной теплопроводности перепад температур на плоской стенке прямо пропорционален термическому сопротивлению и обратно пропорционален величине коэффициента теплопроводности.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 |

Поиск по сайту:

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.003 сек.)