КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

Прехвърлянето на топлина през плоска стена




Тема 2 топлопроводимост при стационарно състояние

Въпроси към въвеждането и 1 тема.

1. Дайте определение на основните видове пренос на топлина.

2. Какво се нарича поле температура? Определяне на стабилно и нестабилна температура поле.

3. Какво се нарича изотермичен повърхност и градиента на температурата?

4. Формулиране на Фурие хипотеза, обясни "минус" знак в уравнението.

5. Какво се нарича топлинен поток?

6. Какво е коефициентът на топлопроводимост, му измерение. Обяснете физически смисъл.

7. Какви фактори зависи от топлопроводността? До каква степен той се променя стойността на газа, течни среди и твърди вещества?

8. извлече диференциално уравнение на топлопроводност. Анализирайте това.

9. Запис на диференциала топлина уравнението за стационарни и нестационарни процеси на.

10. Какво е топлинна дифузия, му измерение, което го характеризира?

11. Какво означава да се формулира математически формулиране на проблема?

12. Какво се включва в уникалността на условията?

13. Как да се определят гранични условия на първия, втория и третия етап на труда?

14. Напишете уравнението на Нютон-Ричман. Определяне на коефициента на топлопреминаване, му измерение.

В равновесно състояние топлинния режим , В този случай на диференциално уравнение на топлопроводност

,

Ако няма вътрешни източници на топлина (Q V = 0)

,

Граничните условия на първия вид. Коефициентът на топлопроводност на еднослоен плоска стена. Помислете хомогенно и изотропно дебелината на стената с постоянен коефициент на топлопроводимост , На външната стена повърхности се поддържат постоянна температура Т С1 и С2 т.

При определени условия, температурата ще варира само в посока, перпендикулярна на равнината на стената и в посока Y и Z оси ще останат постоянни

,

В тази връзка, уравнението на диференциално топлина може да се запише като

,

Гранични условия са определени, както следва:

х = 0, т = С1 T

х = , T = T c2.

Това е пълна математическа формулировка на проблема, тъй като в резултат на решения, които могат да бъдат намерени разпределението на температурата в жилищна стена, както и формула за определяне на плътността на топлинния поток.

Разпределението на температура от дебелината на стената има като резултат от двойно интеграция.

Първият интеграция дава ,

След втория интеграция: т = с 1 х + C 2.

Constant 1 и 2 се определят от граничните условия.

Когато х = 0, Т = T 2 и c1 = т в 1; когато X = Т = Т С, и С2 = 1 - ,

Заместването на стойностите на константите C 1 и C 2 в уравнението можем да получат правото на разпределението на температурата в плоска стена



,

За да се определи количеството топлина, която преминава през стената на единица площ за единица време в посока х, използвайте закон на Фурие

,

Като се има предвид, че След заместване получаваме

,

Количеството топлина, преминаваща през стената на единица площ за единица време е пряко пропорционална на коефициент на топлопроводимост , Разликата в температурата на външните повърхности на стените и обратно пропорционална дебелина на стената , Топлинния поток не се определя от абсолютната стойност на температура, налягане и температура Т в 1 - Т C 2 = ,

отношение W / (m 2 K), се нарича топлопроводимост на стената, и стойността на връщане (M2K) / W - стена термична устойчивост, което е спад на температурата в устройството стена на топлинния поток.

От уравнение получаваме областта на температурата

,

което означава, че температурата на стената намалява по-бързо от по-голяма индукция.

Топлопроводимостта на многослоен равнинна стена. Разглеждане на топлопроводимост на стената на многослойни, състояща се от N хомогенни слоя. В стабилно състояние термичен поток през изолирана повърхност на всеки нееднакво стена е постоянна

,

Предвид температури върху външните повърхности на тези стени, размерът на съответните слоеве и топлопроводимост, може да направи системата от уравнения

,

След като установи температурната разлика във всеки слой и добавяне на дясна и лява страна на уравненията

,

Следователно, топлинния поток

,

стойност Равна на сумата от топлинните съпротивления на всички н слоя, наречен термична устойчивост общо топлопроводимост на многослойна стена.

При сравняване на пренос на топлина чрез многослойна стена и стената на хомогенен материал е подходящо да се въведе равностоен коефициент на топлопроводимост

,

В рамките на всеки слой температурата варира линейно, но кривата температура обикновено е прекъсната линия за многослойна стена.

Граничните условия на трети вид (пренос на топлина). Прехвърлянето на топлина от една среда в друга страна чрез отделяне на стената на хомогенна или многослойна твърда стена на всяка форма, наречена пренос на топлина. Загрява се включва пренос на топлина от гореща течност към стената, в стената на топлопроводимост, пренос на топлина от стената на хладната среда.

топлопреминаване през плоска, еднаква дебелина на стените. Нека самолет хомогенна стена е с дебелина , Thermal стена проводимост , температура на околната среда т и т x1 x2, и коефициентите на пренос на топлина 1 и 2 постоянни. Това позволява да се помисли за промени в температурата на течности и стената само в посока, перпендикулярна на равнината на стената.

При определени условия е необходимо да се намери на притока на топлина от горещия флуид към студа и температурата на повърхността на стената.

Според Нютон уравнението Ричман-топлинния поток от горещ флуид към стената

,

В стационарен режим, на топлина плътността на топлинния поток се дължи на проводимост чрез твърда стена

,

Топлинният поток от повърхността на стената на втория студен флуид

,

Добавянето на срока по план, и се изразява температурна разлика

т x1 - т x2 = ,

Следователно, топлинния поток

Q = ,

нека

,

Тогава уравнението за пренос на топлина чрез плоска еднослойна стена

,

Стойността на K се нарича коефициент на пренос на топлина, W / (m 2 K). Характеризира интензивността на пренос на топлина от един флуид към друг през разделителна стена и числено равно на количеството топлина, която се предава чрез единица повърхност на стена за единица време, когато температурната разлика между течностите в една степен.

Реципрочната стойност на коефициент на топлопредаване се нарича общо термично съпротивление на пренос на топлина

,

където - Термична устойчивост на топлопредаване от гореща течност в стената; - Коефициент на топлопроводимост на термичното съпротивление на стената; - Термично съпротивление на флуида за пренос на топлина към студения стената.

топлопреминаване през плоска многослойна стена. Тъй като общият топлинното съпротивление е частичните термични съпротивления за стена многослойна е необходимо да се помисли за термично съпротивление на всеки слой

или ,

тук

,

топлинния поток през стената на многослоен, състояща се от N слоеве

Q = ,

топлина уравнение за многослойна стена подобна на уравнението за еднослойни стени. Разликата се състои в изразите за коефициентите на топлопреминаване.

Гранични условия на втори и трети вид. Като се има предвид гранични условия на втория вид на повърхността на стена под формата на р с = конст; на другите условия гранична повърхност от третия вид, че е, задаване на коефициент на топлопреминаване и температура на течността т х2. Вътрешни източници на топлина в стената са отсъства р о = 0. Задължително да намерите разпределението на температурата в стената и температурата на повърхността.

За стабилно състояние термичен процес

; ,

От тези уравнения, за дадени стойности, които р може да се определя от температурата на повърхностите

Т С = Т2 х2 + ; Т С = Т1 + X2 ,

За многопластова стена: външните повърхности

т в (N + 1) = Т + X2 ; Т С = Т1 + X2 ,

на повърхността между слоевете

,