Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Теплопередача через цилиндрическую стенку
В этом случае необходимо вычислять температуры на наружной и внешней поверхностях стенки, температуры в стыках слоев (если стенка многослойная) и величину потока теплоты. Заданными являются температуры жидкостей и коэффициентов теплоотдачи. Характер распределения температуры в слоях различен для плоской и цилиндрической стенок. Рассмотрим теплопроводность в отдельном слое цилиндрической стенки в случае стационарного режима (). Температурное поле в цилиндрической стенке описывается уравнением . Граничные условия на поверхностях стенки: при r = r 1, t = t 01 и при r = r 2, t = t 02 Находим распределение температуры в стенке. Последнее уравнение перепишется в виде . Выполнив интегрирование, найдем . Из формулы видно, что распределение температуры в отдельном слое происходит по логарифмическому закону.
Плотность потока теплоты q в слое цилиндрической стенки непостоянна по толщине стенки и убывает к внешней поверхности цилиндрического слоя. Это объясняется тем, что общее количество передаваемой теплоты Q, проходящее через участок цилиндрической трубы длиной l равное qF, где F=2πrl, должно быть постоянным (Q =const). Поскольку F возрастает в направлении возрастания радиуса (F 1 =2πr 1 l; F 2 =2πr 2 l), то очевидно, что при F 1< F 2, будем иметь: и . Отсюда видно, что , т.е. поток q убывает при Q =const. Введем обозначение - количество передаваемой теплоты приходящееся на 1 пог. метр. Запишем систему уравнений для стационарного случая: Перепишем эту систему относительно температурных напоров: Переписываем . Или для многослойной стенки где n - число слоев цилиндрической стенки. Отсюда величина плотности теплового потока
где kl - коэффициент теплопередачи,
Термическое сопротивление многослойной цилиндрической стенки . В практических расчетах теплопередачи часто встречаются цилиндрические стенки, толщина которых мала по сравнению с ее диаметром (тонкостенная труба). Для такого случая расчеты теплопередачи можно проводить по упрощенным формулам. Для получения таких формул воспользуемся правилом разложения функции в ряды. В частности, величину можно разложить в знакопеременный ряд вида Если отношение диаметров стремится к единице, то такой ряд становится быстросходящимся и в этом случае с достаточной степенью точности расчетов можно ограничиться лишь одним первым членом ряда, то есть:
, где δ – толщина цилиндрической стенки. После подстановки последнего соотношения в уравнение , имеем . Умножив числитель и знаменатель полученного выражения на d2, и, принимая во внимание, что отношение , имеем: . После подстановки полученного выражения для в формулу получим где коэффициент теплопередачи через плоскую стенку. Поскольку, согласно определению, то где F – площадь внешней поверхности цилиндрической стенки. В общем случае, для цилиндрической стенки из n слоев, тепловой поток будет равен:
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-19; просмотров: 452; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 44.211.239.181 (0.004 с.) |