Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
Топ:
Генеалогическое древо Султанов Османской империи: Османские правители, вначале, будучи еще бейлербеями Анатолии, женились на дочерях византийских императоров...
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного хозяйства...
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Интересное:
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Дисциплины:
2017-10-09 | 364 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Передача теплоты через плоскую однослойную и многослойную стенки и граничных условиях III рода.
1.2.2 Краткое содержание вопросов:
Передача теплоты через плоскую стенку и граничных
Условиях I рода
Рассмотрим однородную и изотропную стенку толщиной d с постоянным коэффициентом теплопроводности l. На наружных поверхностях стенки поддерживаются постоянными температуры tc1 и tc2. Следовательно, температура будет изменяться только в направлении оси Ох, а температура в направлении осей Oy и Oz будет оставаться постоянной: |
.
В связи с этим температура будет функцией только одной координаты х (t = f (x)) и дифференциальное уравнение теплопроводности запишется в виде:
.
Граничные условия в рассматриваемой задаче задаются следующим образом:
t = tc1 при х = 0;
t = tc2 при х = d.
В результате решения поставленной задачи найдем распределение температуры в плоской стенке, то есть t = f (x), а также получим формулу для определения плотности теплового потока.
Первое интегрирование дает:
.
После второго интегрирования получим:
– уравнение прямой линии.
Следовательно, при l = const закон изменения температуры при прохождении теплоты через плоскую стенку будет линейным.
Постоянные интегрирования С1 и С2 определяем из граничных условий:
при х = 0 t = tc1 Þ С2 = tc1;
при х = d t = tc2 .
Тогда закон распределения температуры в рассматриваемой плоской стенке имеет следующую запись:
.
Для определения плотности теплового потока в направлении оси Ох, воспользуемся законом Фурье, согласно которому:
.
Так как , то
.
Из полученного уравнения следует, что количество теплоты, проходящее через единицу поверхности в единицу времени, прямо пропорционально коэффициенту теплопроводности l, разности температур поверхностей стенки и обратно пропорционально толщине стенки d.
|
Величина, численно равная отношению разности температур между двумя изотермическими поверхностями тела к плотности теплового потока в какой-либо точке на одной из этих поверхностей, называется внутренним термическим сопротивлением, м2×К/Вт:
.
Общее количество теплоты Qt , которое передается через поверхность стенки F за промежуток времени t :
.
Кроме того, уравнение температурного поля может быть записано в виде:
.
Из этого выражения следует, что при прочих равных условиях температура в стенке убывает тем быстрее, чем больше плотность теплового потока.
Полученные выражения справедливы, когда l = const.
В действительности l является переменной величиной. Для многих материалов зависимость коэффициента теплопроводности от температуры близка к линейной:
,
где l0 – значение коэффициента теплопроводности при 0 °С.
Тогда плотность теплового потока будет равна:
.
Введя обозначение , получим
,
где lср – среднеинтегральное значение коэффициента теплопроводности.
Выражение для температурного поля имеет вид:
.
|
|
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!