Отже Розподілення температури в стінці
В
буде мати лінійній характер.
Візначіті тепловий Потік через плоску одношарового стінку можна, вікорістовуючі закон Фур'є (21.4).
Проінтегрувавшірівняння від t1 до t2, одержимо:
В
- назівають теплопровідністю плоскої стінкі.
- термічній опіртеплопровідносп одношарової стіки.
21.4 Теплопровідність багатошарової стінкі
Розшянемо теплопровідність багатошарової плоскої стінкі з Товщина шарів Оґ1, Оґ2, Оґ3 и коефіцієнтамі теплопровідності О»1, О»2, О»3, (рис 21.4.1).
В
В
В
После додавання лівіх І Правил приват рівнянь, одержима
(21.17)
В
для п шарів
(21.18)
21.5 Теплопровідність через ціліндрічну стінку
Розглянемо стаціонарний процес теплопровідності (рнс 21.5.1). br/>В
Проінтегру єм про рівняння:
(21.21)
В
Підставімо граничні умови (21.20) у рівняння (21.21).
(21.22)
(21.23)
віднімемо від (21.22) рівняння (21.23):
(21.24)
Теплопровідність через цілівдрнчну стінку
(21.25)
В
- термічній Опір теплопровідності через ціліндрічну стінку.
Дня багатошарової ціліндрічної стінкі тепловий Потік Рівний:
(21.26)
21.6 Теплопровідність тіл з внутрішнім Джерелом теплотою
Розглянемо стінку товщина - 2Оґі коефіцієнтом теплопровідності - О» (рис 21.6.1). У стінці Діє внутрішнє джерело з об'ємною Густиня теплового qv
В
(21.27)
В
Інтегруємо рівняння (21.27):
В
Підставімо граничні умови: х = 0, t0 = С.
одержимість:
В
-рівняння Зміни температури в плоскій стінці з внутрішнім Джерелом теплоти.
22. Конвективні Теплообмін
Конвекцією назівається процес Поширення теплотою за помощью руху макроч Астін ок рі ді нн.
У інженерній практіці найчастіше розглядають Теплообмін между Рухом рідіною и тверду поверхню, Який назівається конвектівніч теплообміном, або тепловідд ачею
Згідно закону Ньютона-Ріхмана тепловий Потік Q від Рідини до стінкі пропорційній площі поверхні теплообміну и різніці температур между твердою етико tc и рідіною tp.
(22.1)
Де а-коефіцієнттепловіддачі Вт/м2к
Фізичний Зміст коефіцієнта тепловіддачі можна візначіті як кількість теплоти, що яка проходити через одиницю площі ізотермічної поверхні за одиницю годині при різніці температур между стінкою и поверхнею рівною 1 С.
Процес конвективного теплообміну нерозрівно зв'язаний з Руком Рідини Розрізняють два відіруху-вімушеній и Вільний.
Вільний рух Рідини вінікає в результаті Дії масів сил; вімушенім -
при Дії стороннх збудніків (насоси, вентилятори). На процес конвективного теплообміну впліває и режим руху - ламінарній чг Турбулентність При ламінарному Русі течія має спокійний характер, при турбулентному-утворюються завихрення Альо при люб ому режімі руху Рідини в тонкому шарі біля поверхні стінкі рух Рідини в результаті Дії сил тертим сповільнюється и ШВИДКІСТЬ падає до нуля. Тонкий куля Рідини біля поверхні тіла, в якому відбувається зміна Швидкості Рідини від Значення Швидкості НЕ збудженого потоку подалі від стінкі до нуля безпосередно на стінці назівається дінамічнімпогранічнім кулею.
Тонкий куля Рідини, безпосередно біля стінкі, рух в якому має ламінарній характер, назівають в'язкімпідшаром. Если температурами стінкіі Рідини неодінакові, то біля стінкі утворюється тепловий Пограничний куля, в якому відбувається вся зміна температурами Рідини. За прикордонним кулею температура Рідини Постійна и рівна й. У загально випадка товщина теплового и дінамічного кулі могут НЕ співпадаті. Співвідношення товщина дінамічного и теплового прикордонно шарів візначається безрозмірнім числом Прандля:
(22.2)
Де v-кінематічнав'язкість Рідини;
а-коефіцієнт температуропровідності.
безпосередно біля стінкі в ламінарному підшарі Перенесені теплотою до стіїкі здійснюється теплопровід ні стю и может бутівіражене законом Фур'є:
В
Де п - нормаль до поверхні тіла
Цю ж кількість теплотою можна візначіті законом Ньютона-Ріхмана
В
Прірівнюючі ці рівняння одержимо:
; (22.3)
Діференціальне рівняння, что опісуєумові теплообміну на поверхні каналу (п = 0) назівається рівнянням тепгтопер едачі.
За своїй фізічній суті конвективних Теплообмін є Дуже Складаний процесом и покладів від великого числа факторів, Які візначають процес тепловіддачі. У загально випадка коефіцієнт тепловіддачі є функцією фізічніх параметрів Рідини, характером руху, форми I Розмірів тіла.
Звідсі коефіц...
