Теплопередача через плоску одношарову стінку. Коефіцієнт теплопередачі

Рис. 3.1. Теплопередача через плоску одношарову стінку

Теплообмін між двома теплоносіями через тверду поверхню (стінку), що їх відокремлює, називають теплопередачею. Розглянемо випадок тепло- обміну між рідинами через плоску одношарову тверду поверхню (рис. 3.1). У цьому разі процес передачі теплоти

від нагрівальної рідини з температурою Т_р1 до рідини, що нагрівається, з температурою Т_р₂буде складатися з таких процесів:

– конвективного теплообміну між нагрівальною рідиною з температурою Т_р1 і стінкою з температурою Т_с1;

- передачі теплоти теплопровідністю через стінку завтовшки d;

- конвективного теплообміну між стінкою з температурою Т_с2 і рідиною, що нагрівається, з температурою Т_р2.

Для кожного процесу можна записати:

За постійного теплового потоку теплові потоки однакові. Розв’яжемо систему рівнянь (а) відносно різниць температур:

Після складання правих і лівих частин рівнянь системи (б) отримаємо:

(3.1)

звідси

. (3.2)

Позначимо

, (3.3)

тоді густина теплового потоку буде дорівнювати

. (3.4)

Величину називають коефіцієнтом теплопередачі, який характеризує інтенсивність процесу передачі теплоти.

Коефіцієнт теплопередачі чисельно дорівнює кількості теплоти, яка передається від однієї рідини до іншої через 1 м2 поверхні протягом 1 с за різниці температур між рідинами в 1 К; Вт/(м2·К).

Тепловий потік через відокремлюючу плоску поверхню визначають з рівняння

(3.5)

де - площа розрахункової поверхніннн, м2.

Величину теплового потоку в розрахунках можна віднести до одиниці довжини, одиниці поверхні або одиниці об’єму, і розмірність коефіцієнта теплопередачі буде змінюватись.

Величину, обернену коефіцієнту теплопередачі, називають повним термічним опором теплопередачі:

. (3.6)

З наведеного рівняння випливає, що повний термічний опір дорівнює сумі опорів:

(3.7)

де - окремий термічний опір тепловіддачі з боку нагрівальної рідини; - окремий термічний опір стінки; - окремий термічний опір тепловіддачі з боку рідини, що нагрівається.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Тепловіддача за поперечного обтікання труби і пучка труб	\|	Теплопередача через плоску багатошарову стінку

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.