2014-02-09
669
Рассмотрим передачу теплоты через плоскую бесконечную стенку в предположении установившегося режима. Схема передачи теплоты приводится ниже
Задано: Т г1- температура газа слева от стенки, T г2- температура газа справа от стенки, T c1- температура стенки слева, T c2- температура стенки справа, 1 - теплопроводность стенки слева, 2- теплопроводность стенки справа, Q теплота подведенная к стенке, - теплопроводность материала стенки, - толщина стенки.
Необходимо определить: коэффициент теплопередачи стенки.
Рассмотрим последовательно процесс передачи теплоты через плоскую стенку. Процесс передачи теплоты от газа к стенке описывается уравнением Ньютона-Рихмана
Q = 1 A(T г1 - T с1 ).
Процесс передачи теплоты по материалу стенки на основании уравнения Фурье после интегрирования будет (стенка принята плоской и бесконечной, для упрощения интегрирования уравнения Фурье)
Q = (/)A(Tc 1 - Tc2).
Процесс передачи теплоты от стенки к газу описывается уравнением Ньютона-Рихмана
Q = 2A(Tс2- T г2 ).
Разрешим приведенные уравнения относительно температуры
|
|
|
T г1 - T с 1= Q/( 1 A)
T c1 - T c2 = Q/(A(/))
T с2 - T г2 = Q/(2A).
После суммирования уравнений получим
откуда можно записать
Q = k т A(T г1 - T г2 ),
где
k т- коэффициент теплопроводности стенки в данных условиях. Выражение для коэффициента и его составляющие ясны из приведенных выкладок.
