Лекция 12.2: Теплопередача через цилиндрическую стенку

Принцип расчета теплового потока через цилиндрическую стенку аналогична как и для плоской стенки. Рассмотрим однородную трубу (рис.12.2) с теплопроводностью l, внутренний диаметр d1, наружный диаметр d2, длина l. Внутри трубы находится горячая среда с температурой t\’ж, а снаружи холодная среда с температурой t\’\’ж.

\"\"

Тепловой поток, переданный от горячей среды к внутренней стенке трубы по закону Ньютона-Рихмана имеет вид:

Q = p·d1·a1·l·(t\’ж – t1) ,                                                                                              (12.9)

где a1 – коэффициент теплоотдачи от горячей среды с температурой t\’ж к поверхности стенки с температурой t1;

Тепловой поток, переданный через стенку трубы, определяется по уравнению:

Q = 2·p·l·l·(t1 – t2) / ln (d2/d1).                                                                                  (12.10)

Тепловой поток от второй поверхности стенки трубы к холодной среде определяется по формуле:

Q = p·d2·a2·l·(t1 – t\’\’ж) ,                                                                                              (12.11)

где a2 – коэффициент теплоотдачи от второй поверхности стенки к холодной среде с температурой t\’\’ж.

 

Решая эти три уравнения получаем:

Q = p l·(t\’ж – t\’\’ж) • К,                                                                                                (12.12)

где Кl = 1/[1/(a1d1) + 1/(2lln(d2/d1) + 1/(a2d2)]                                                          (12.13)

– линейный коэффициент теплопередачи,

или Rl = 1/ Кl = [1/(a1d1) + 1/(2lln(d2/d1) + 1/(a2d2)]                                                  (12.14)

– полное линейное термическое сопротивление

теплопередачи через однослойную цилиндрическую стенку.

1/(a1d1), 1/(a2d2) – термические сопротивления теплоотдачи поверхностей стенки;

1/(2lln(d2/d1) – термическое сопротивление стенки.

 

Для многослойной (n слоев) цилиндрической стенки полное линейное термическое сопротивление будет определяться по следующей формуле:

Rl = 1/ Кl = [1/(a1d1) + 1/(2l1ln(d2/d1) + 1/(2l3ln(d3/d2) + …

+ 1/(2lnln(dn+1/dn) + 1/(a2dn)]                                                                                  (12.15)

Читайте также:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *