Описание:
Для решения данной задачи мы будем использовать закон Фурье о теплопередаче. Закон Фурье гласит, что количество теплоты (Q) , переносимое через стенку, прямо пропорционально разности температур между двумя концами стенки (ΔT) и обратно пропорционально коэффициенту теплопроводности материала (λ) стенки, а также площади (A) и толщине (δ) стенки:
Q = (λ * A * ΔT) / δ
Также для нашей задачи необходимо учесть коэффициенты теплоотдачи α1 и α2. Коэффициент теплопередачи от газов к воздуху можно найти по формуле:
1/α = 1/α1 + δиз/λиз + 1/α2
Температуры на поверхностях всех слоев можно найти, используя формулу:
Q = α1 * A * (tж1 — t1)
где Q — количество теплоты, переносимое через стенку, α1 — коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, A — площадь поверхности стенки, tж1 — температура газов, t1 — температура первого слоя (внутреннего).
Чтобы построить график температур в стенке, следует вычислить температуры каждого слоя в зависимости от расстояния от источника тепла.
Пример использования:
Дано: tж1 = 1150 °C, tж2 = 23 °C, δиз = 50 мм, δ1 = 65 мм, δ2 = 250 мм, α1 = 170 Вт/(м2 ⋅ К), α2 = 23 Вт/(м2 ⋅ К)
Найти: коэффициент теплопередачи от газов к воздуху, потери теплоты через стенку, температуры на поверхностях всех слоев, построить график температур в стенке.
Совет: Перед решением задачи полезно разобраться в основных принципах теплопередачи и коэффициентах теплоотдачи. Также обратите внимание на единицы измерения, чтобы правильно проводить все расчеты.
Упражнение:
Как изменится коэффициент теплопередачи от газов к воздуху, если увеличить толщину слоя изоляции до 75 мм, при неизменных остальных параметрах?
Ответ полезный?
0 / 0