3. Теплопроводность при стационарном тепловом режиме
3.1. Верно ли, что при стационарном режиме теплообмена перепад температур в стенке прямо пропорционален ее термическому сопротивлению?
3.2. Одинаковую ли размерность имеют плотность теплового потока и линейная плотность теплового потока?
3.3. Одинаковы ли размерности термических сопротивлений – удельного для плоской стенки и линейного для цилиндрической стенки?
3.4. Везде ли одинакова плотность теплового потока по толщине плоских многослойных стенок в отсутствии в них тепловыделений (теплопоглощений) и в условиях стационарного режима?
3.5. Может ли увеличиваться эквивалентный коэффициент теплопроводности многослойной стенки при увеличении ее общего термического сопротивления, но при сохранении толщины стенки?
3.6. Верно ли, что в случае плоской стенки удельное термическое сопротивление теплоотдачи (пограничного слоя) зависит только от коэффициента теплоотдачи?
3.7. Верно ли, что в случае цилиндрической стенки линейное термическое сопротивление теплоотдачи (пограничного слоя) зависит только от коэффициента теплоотдачи?
3.8. Всегда ли термическое сопротивление теплопередачи между жидкостями через стенку больше термического сопротивления этой стенки?
3.9. В случае теплопередачи от воды к воздуху через разделяющую их металлическую стенку является ли оребрение стенки со стороны воздуха более эффективным, чем со стороны воды?
3.10. Можно ли вычислить критический диаметр цилиндрической стенки, не учитывая условий теплообмена ее внешней поверхности с окружающей средой.
Расчетное задание № 2 задача 13
Пластина толщиной , мм имеющая начальную температуру t0, °С, охлаждается на воздухе, с температурой tж, °С. Коэффициент теплопроводности материала пластины , Вт/(м·К), коэффициент температуропроводности a, мм2/с, коэффициент теплоотдачи на поверхности пластины α, Вт/(м2·К).
1. Определите температуры в середине и на поверхности пластины через τ, мин с начала охлаждения с помощью номограмм, таблиц и аналитическим методом.
2. Постройте графики зависимостей логарифмов избыточных температур ln tИЗ середины и поверхностей пластины от времени.
3. Постройте график изменения разности температур между серединой и поверхностью пластины от времени. Вычислите максимальную разность температур между серединой и поверхностью пластины.
Предпоследняя цифра |
|
Последняя цифра |
|||||||
|
|
|
|
а |
|
|
|
t0 |
tж |
0 |
5 |
10 |
0,3 |
0,2 |
|
0 |
20 |
100 |
10 |
1 |
6 |
11 |
0,4 |
0,3 |
|
1 |
25 |
120 |
20 |
2 |
7 |
12 |
0,5 |
0,4 |
|
2 |
30 |
140 |
30 |
3 |
8 |
13 |
0,6 |
0,5 |
|
3 |
35 |
160 |
40 |
4 |
9 |
14 |
0,7 |
0,6 |
|
4 |
40 |
180 |
50 |
5 |
10 |
15 |
0,8 |
0,7 |
|
5 |
45 |
200 |
60 |
6 |
11 |
16 |
0,9 |
0,8 |
|
6 |
50 |
220 |
70 |
7 |
12 |
17 |
1,0 |
0,9 |
|
7 |
55 |
240 |
80 |
8 |
13 |
18 |
1,1 |
1,0 |
|
8 |
60 |
260 |
90 |
9 |
14 |
19 |
1,2 |
1,1 |
|
9 |
65 |
280 |
100 |