Напишемо рівняння теплового потоку Ф.

1. Рівняння тепловіддачі від рідини, що нагріває, до поверхні стінки (мал. 21.1)

де ос_х — коефіцієнт тепловіддачі від рідини, що нагріває, до стінки, Вт / (^м•2 ДО) ; 1_'ж - температура рідини, що нагріває, З; t'CT - температура поверхні стінки з боку рідини, що нагріває, С.

Коефіцієнт тепловіддачі можна розглядати як величину, зворотну термічному опору:

де Ri — термічний опір з боку рідини, що нагріває, ^м•2 ДО/Вт.

2. Рівняння теплопровідності крізь стінку

З урахуванням прийнятих позначень рівняння (21.1)можемо написати так:

де ДО — коефіцієнт теплопровідності речовини стінки, Вт/ (м -ДО);б — товщина стінки, м; %_Т — температура стінки з боку нагріває рідини, що, °З; R_c/t — термічний опір речовини стінки, м² • ДО/Вт;

3. Рівняння тепловіддачі від поверхні стінки до нагріває рідини, що (а а = l/i?₂₎

де а₂ — коефіцієнт тепловіддачі від поверхні стінки до нагріває рідини, що, Вт/ (м² • ДО);/?₂ — термічний опір з боку нагріває рідини, що, м² • ДО/Вт; t'x — температура нагріває рідини, що, °С.

Вирішуючи рівняння (21.16), (21.1в) і (21.1д) щодо температурного напору, одержимо:

Складаючи почленно рівняння (21.2), (21.2а) і (21.26) і зробивши прості перетворення, знаходимо

де R — повний термічний опір, рівний сумі приватних опорів, тобто

q — поверхнева щільність теплового потоку, Вт/м².

Отже, тепловий потік Ф може бути визначений по формулі

Величина, зворотна повному опору R, називається коефіцієнтом теплопередачі й позначається (к)

к = 1/ R

В відповідності з формулами 21.1а), (21.1г) і (21.2д) можна записати:

Отже, рівняння теплового потоку (21.3) може бути представлене в наступному виді:

Термічний чи опір коштуй металевої стінки весьм незначно й не робить за метного впливу на значення коефіцієнта теплопередач] до, і якщо а₂ значно більше а_ъ те можна вважати, чт до « a_lt а якщо з^ значно більше а₂, то до « а₂.

Приведені вище розрахункові рівняння для пласко! стінки можуть бути застосовані й до розрахунку теплопередач! крізь циліндричну стінку, наприклад крізь стенш кип'ятильних труб парового казана. При цьому в якостей» розрахункової площі поверхні варто брати площа по верхности з тієї сторони, для якої термічне сопро тивление (R_x = l/c^ або R₂ = l/a₂) більше.

Якщо стінка забруднена з однієї сторони шаром сажі до золи, а з іншого боку - шаром накипу, то термічний опір тришарової стінки значно зростає, тому що теплопровідність сажі, золи й накипу незначна. Таку стінку варто розглядати як багатошарову. Для тришарової стінки (мал. 21.2) уоавнение ктгмштшрцтс

теплопередачі до можна за аналогією з рівнянням (21.5) написати в такому виді:

де б₃, б_ст і б_н — товщини шарів відповідно золи, стінки й накипи, м; Я₃, Я,_ст й Ян — теплопровідність шарівзоли, стінки й накипи, Вт/ (м• ДО).

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Теплопередача крізь плоску стінку	\|	Втрати потужності та енергії в лініях

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.