|
|||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Теплопроводность через плоские однослойные стенкиЛюбая 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; = 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)
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. 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.) |