Теплопроводность цилиндрической однослойной стенки

Теплопроводность цилиндрической однослойной стенки

• Вопрос теплопроводности цилиндрических стенок имеет большое техническое значение. Решение этой задачи позволяет рассчитать теплопередачу в трубе. Трубы широко используются в качестве поверхностей нагрева для различных типов теплообменников. Предположим, что температура не изменяется вдоль оси трубы, по окружности трубы, по углу рис. 11. 5. То есть задача является одномерной, как и в случае с плоскими стенами.

Стенки выполнены из однородного материала, а его теплопроводность х Западное и независимое от температуры. Внутренние и внешние радиусы труб Г, г2 и 2 и внутренние температуры поверхностей и 2 также известны, и они не изменяются с течением времени. В стенке трубы выберите цилиндрическую поверхность радиуса r, ее площадь равна. Я2 Где b-длина трубы. Количество тепла, передаваемого через эту поверхность, может быть определено уравнением Фурье. Рисунок 11. 5. Цилиндрическая однослойная стенка. Тепло передается изнутри наружу — 2nr Р—. С г АГ Это количество тепла должно быть равно количеству, которое проходит через внутреннюю поверхность.

Параметры состояния — физические величины, однозначно характеризующие состояние термодинамической системы и не зависящие от предыстории системы. Людмила Фирмаль

Таким образом, величина постоянна, а ns зависит от величины текущего радиуса r. Это позволяет разделить переменные записанного уравнения. 11. 7 Г В рассматриваемой трубе, проходящей от радиуса r r1 до r r2, температура изменится от 3 до i 2. So. .После интеграции, Решите уравнение 11 .8 Как правило, количество передаваемого тепла связано с длиной трубы 1 метр 1 линейный метр, что более удобно .

• Плотность теплового потока на внутренней поверхности Огонь. Два Снаружи- В связи с тем, что внутренняя и наружная поверхности труб различаются по площади, плотность теплового потока и величина 9-2 равны different .To получим температуру с радиусом r толщины стенки цилиндра, интегрируем левую часть уравнения 11 .7 от текущей температуры Л, а правую часть от r до текущего значения радиуса R .г G1 После интеграции 2ла- 1нг-1нг — 21н- G1 откуда f 0 1NG .Назначьте последнее значение 2HX D, известное значение выражения 11 .8 2 .r1n — .1П-Д И затем Зависимость температуры от радиуса стенки цилиндра выражается логарифмической кривой .Подставляя значение С в Формулу 11 .7, находим формулу для градиента температуры цилиндрической стенки .От 12 1СОП Рис .

За единицу Рабочее тело — газообразное, жидкое или плазменное вещество, с помощью которого осуществляется преобразование какой-либо энергии при получении механической работы, холода, теплоты. Людмила Фирмаль

Цилиндрическая однослойная стенка .Тепло передается от внешней поверхности к внутренней поверхности Внимание В сравнении с рисунком обратите внимание на характер изменения температуры по радиусу .11-5 .Г2, 1П-П Температурный градиент цилиндрической стенки изменяется обратно пропорционально радиусу .Угол наклона прямой r к горизонтальной оси уменьшается по мере увеличения радиуса .Поэтому, когда тепловой поток направлен наружу, кривая Своп-Даун См .рис .11 .5, а направление теплового потока в трубе-выпуклое сверху рис.

Смотрите также:

• Методические указания по теплотехнике

Теплопроводность плоской однослойной стенки	Теплопроводность цилиндрической многослойной стенки
Теплопроводность плоской многослойной стенки	Физические условия при теплообмене конвекцией