Примеры решений задач. ТеплопроводностьПример 2-1. Определить потерютеплотычерез кирпичную стенку длиной 5 м высотой 3 м и толщиной 0,25 м, если наповерхностях стенки подерживаются температуры t1= 20 0С и t г = — 30 С. Коэффициент теплопроводности кирпича принять постоянным λ=0,6 Вт/(м . 0С). Решение Согласно уравнению передачи тепла через неограниченную плоскую стенку плотность теплового потока:
Потери тепла чераз площадь F:
Q = q*F =120 . 15=1800 Вт.
Пример 2-2. Определить значение коэффициента теплопроводности материала стенки, если при толщине δ; =30 мм и температурном напоре ∆t =300C плотность теплового потока q= 100 Вт/м2. Решение
(Стенка предположительно из сухого дерева)
Пример 2-3. Определитьплотность теплового потока черезплоскую шамотную стенку толщинойδ=0,5 м. и найти действительное распределение температуры, если нанаружных поверхностях температуры соответственно t1= 10000С, t2 = 0 0Си коэффициенттеплопроводности шамота λ; = 0,85+ 0,0004*t) Вт/(м. кв.*°С).
Сначала вычислим среднюю температурустенки tср:
λср=0,85+0,0005* tср)=1,1 Вт/(м. кВ.* 0С).
Подставляяполученное значение λср в расчётную зависимость, получаем:
Получено линейное распределение температуры в стенке.
Пример 2-4. Определить плотность теплового потока, проходящего через стенку парового котла, если толщина ее δ1 = 20 мм, коэффициент теплопроводности материала λ1 = 450 Вт/(м*0С) и с внутренней стороны стенка покрыта слоем котельной накипи толщиной δ2 = 2 мм с коэффициентом теплопроводности λ 2 = 1,0 Вт/(м*°С). Температура наружной поверхности t1 =250°С, а внутренней — t 3=200°С.
Пример 1-5. Паропровод диаметром I60/170 мм покрыт двуслойной изоляцией. Толщина первого слоя δ2 = 30 мм и второго δ3 = 50 мм. Коэффициенты теплопроводности трубы и изоляции соответственно равны: λ1 = 50, λ2=0,15 и λ3 = 0,08 Вт/(м 0С). Температура внутренней поверхности паропровода t1 = 300°С и внешней поверхности изоляции t2 = 50 0С. Определить линейную плотность теплового потока и температуры на поверхностях раздела отдельных слоев. Согласно условию задачи имеем: d1 = 0,16 м; d2 = 0,17 м, d3 = 0.23м и d4 = 0,33 м,
Тепловой поток через многослойную цилиндрическую стенку опреде- ляется:
Рассчитаем температуры на стыках:
Изобразить расчётную схему паропровода в масштабе с распределением температур в слоях. Варианты заданий по теплопроводности:
|
Вт/(м . 0 С)
По этой средней температуре tср определим среднее значение коэффициентатеплопроводности λср 
и 
