Постановка задачи по расчету теплопередачи между двумя средами через плоскую стенку Схема теплопередачи через плоскую однородную стенку : t 1, t 2 – температура сред 1 и 2; t с 1, t с 2 – температура внутренней и наружной поверхности стенки; α Σ 1 – суммарный коэффициент теплоотдачи от среды 1 к внутренней поверхности стенки, Вт/(м 2 · К); α Σ 2 – суммарный коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности стенки к среде 2, Вт/(м 2 · К); δ – толщина стенки, м; λ – коэффициент теплопроводности материала стенки, Вт/(м · К).
Расчет теплопередачи через плоскую однородную стенку Плотность теплового потока q, Вт/м 2 :
Расчет теплопередачи через плоскую однородную стенку Величина плотности теплового потока: Коэффициент теплопередачи k, Вт/(м 2 · К):
Удельный и полный тепловой поток через плоскую однородную стенку Плотность теплового потока (удельный тепловой поток) через плоскую однородную стенку q, Вт/м 2 : Полный тепловой поток Q, Вт через стенку площадью F, м 2 :
Постановка задачи по расчету теплопередачи между двумя средами через плоскую многослойную стенку Схема теплопередачи через плоскую многослойную стенку: t 1, t 2 – температура сред 1 и 2; t с 1, t с 2, … t с n+1 – температура слоев стенки; α Σ 1 – суммарный коэффициент теплоотдачи от среды 1 к внутренней поверхности стенки, Вт/(м 2 · К) ; α Σ 2 – суммарный коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности стенки к среде 2, Вт/(м 2 · К); δ 1, δ 2, … δ n – толщина элементов стенки, м; λ 1, λ 2, … λ n – коэффициент теплопроводности материала элементов стенки, Вт/(м · К).
Расчет теплопередачи через плоскую многослойную стенку Суммарное термическое сопротивление слоев: Значение удельного и полного тепловых потоков через многослойную стенку:
Постановка задачи по расчету теплопередачи между двумя средами через цилиндрическую стенку Схема теплопередачи через цилиндрическую однородную стенку: t 1, t 2 – температура сред 1 и 2; t с 1, t с 2 – температура внутренней и наружной поверхности цилиндрической стенки; α Σ 1 – суммарный коэффициент теплоотдачи от среды 1 к внутренней поверхности стенки, Вт/(м 2 · К) ; α Σ 2 – суммарный коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности стенки к среде 2, Вт/(м 2 · К); d 1, d 2 – внутренний и наружный диаметр стенки, м; λ – коэффициент теплопроводности материала стенки, Вт/(м · К).
Расчет теплопередачи через цилиндрическую однородную стенку Линейная плотность теплового потока q l, Вт/м: Линейный коэффициент теплопередачи k l, Вт/(м · К):
Расчет теплопередачи через цилиндрическую многослойную стенку Линейная плотность теплового потока и полный тепловой поток Q, Вт, передаваемый от одной среды к другой через элемент длиной l, м для n- однослойной цилиндрической поверхности составит:
Тепловая изоляция. Критический диаметр для цилиндрической поверхности Полное термическое сопротивление R Σ цилиндрической поверхности, состоящей из двух слоев, где наружный слой – изоляционный с коэффициентом теплопроводности λ из :
Тепловая изоляция. Критический диаметр для цилиндрической поверхности Критический диаметр изоляции определим, взяв производную от R Σ по d из :
Интенсификация теплопередачи для плоской и цилиндрической поверхности Уменьшение термического сопротивления: интенсификация коэффициента α Σ 1 ; выбор материала и толщины стенки; интенсификация коэффициента α Σ 2.
