Порядок расчета теплопередачи плоских стенок

1. Определение коэффициента теплопередачи

Коэффициент теплопередачи находим по общей формуле (40):

,

где n – число слоев стенки

2. Определение плотности теплового потока

Плотность теплового потока через плоскую многослойную стенку находим по формуле (41):

3. Определение температуры поверхностей слоев

Температуры на границе слоев находим из системы (38) или (42):

4. Построение температурного графика R,t

Построение температурного графика позволит убедиться в правильности нашего решения, т.е. значения температур стенки иможно определить графическим способом. При построении графика по оси абсцисс в масштабе (в порядке расположения слоев) откладываются значения их термических сопротивлений восстанавливаются перпендикуляры. На крайних из них также в масштабе, откладываются значения наружных температуриПолученные точки соединяются прямой, т.к. внутри каждого слоя температура изменяется по прямой. Для многослойной стенки изменение температуры представляет собой ломаную линию. Точки пересечения полученной прямой АС со средними перпендикулярами дают значения искомых температури.

Рис. 10.Графический способ определения промежуточных температур и

5.Построение температурного графика х,t

Построение графика аналогично вышеизложенному, но по оси абсцисс откладываются в масштабе толщины слоев.

Рис. 11.Температурный график в координатах х-t

Тема.2. Теплопередача через цилиндрические стенки

Задача

Паропровод с наружным диаметром d и внутренним диаметром d покрыт двумя слоями тепловой изоляции с наружными диаметрами d и d. Внутренний слой выполнен из материала с коэффициентом теплопроводности λ = 0,065 наружный – из материала сλ₃ = 0,08 .Коэффициент теплопроводности стенки паропроводаλ. Температура пара t и окружающего воздуха t. Коэффициенты теплоотдачи от пара к стенке α; от стенки к воздуху - α.

Определить линейный коэффициент теплопередачи k_l, линейную плотность теплового потока q_l,общее линейное термическое сопротивление теплопередачи и температуры всех поверхностей. Построить температурный график в r,t - координатах.

Примечание: задачу решать при условии, что длина паропровода значительно больше его толщины; лучистым теплообменом пренебречь. Исходные данные для расчетов принимать по табл. 4.

Исходные данные

Таблица 4

Первая цифра номера варианта	d, мм	d, мм	d, мм	Вторая цифра номера варианта	t, С	t, С	d, мм	λ,	α,	α,
0	100	150	200	0	300	25	80	45	200	12
1	110	160	200	1	450	70	95	40	100	8,5
2	120	170	210	2	650	30	90	50	300	6,5
3	130	180	220	3	720	115	105	42	150	7,0
4	140	190	230	4	850	140	110	48	250	8,0
5	130	180	220	5	420	50	115	43	350	6,0
6	125	175	215	6	550	120	95	47	400	9,0
7	115	165	205	7	800	130	100	41	450	11,0
8	105	155	200	8	900	105	70	44	370	8,5
9	95	145	185	9	350	40	85	46	280	7,5