12.2. Теплопередача через цилиндрическую стенку

Принцип расчета теплового потока через цилиндрическую стенку аналогична как и для плоской стенки. Рассмотрим однородную трубу (рис.12.2) с теплопроводностью l, внутренний диаметр d1, наружный диаметр d2, длина l. Внутри трубы находится горячая среда с температурой t'ж, а снаружи холодная среда с температурой t''ж.

Количество теплоты, переданной от горячей среды к внутренней стенке трубы по закону Ньютона-Рихмана имеет вид:

 

Q = p·d1·a1·l·(t'ж – t1) , (12.9)

где a1 – коэффициент теплоотдачи от горячей среды с температурой t'ж к поверхности стенки• с температурой t1;

Тепловой поток, переданный через стенку трубы определяется по уравнению:

Q = 2·p·l·l·(t1 – t2) / ln (d2/d1). (12.10)

Тепловой поток от второй поверхности стенки трубы к холодной среде определяется по формуле:

Q = p·d2·a2·l·(t1 - t''ж) , (12.11)

где a2 – коэффициент теплоотдачи от второй поверхности стенки к холодной среде с температурой t''ж.

Решая эти три уравнения получаем:

Q = p l·(t'ж – t''ж) • К, (12.12)

где Кl = 1/[1/(a1d1)+ 1/(2lln(d2/d1) + 1/(a2d2)] – (12.13)

- линейный коэффициент теплопередачи,

или Rl = 1/ Кl = [1/(a1d1)+ 1/(2lln(d2/d1) + 1/(a2d2)] – (12.14)

  • полное линейное термическое сопротивление

теплопередачи через однослойную цилиндрическую стенку.

1/(a1d1), 1/(a2d2) – термические сопротивления теплоотдачи поверхностей стенки;

1/(2lln(d2/d1) - термическое сопротивление стенки.

Для многослойной (n слоев) цилиндрической стенки полное линейное термическое сопротивление будет определяться по следующей формуле:

Rl = 1/ Кl = [1/(a1d1)+ 1/(2l1ln(d2/d1) + 1/(2l3ln(d3/d2) + …

+ 1/(2lnln(dn+1/dn) + 1/(a2dn)] – (12.15)

Предыдущая страница | Следующая страница

СОДЕРЖАНИЕ

ПраймКемикалсГрупп