Примеры решения задач. Определить коэффициент теплопроводности стенки, если при толщине 25 мм и разности температур на поверхности 50 oC плотность теплового потока 75 Вт/м2 .

Задача 1.

Определить коэффициент теплопроводности стенки, если при толщине 25 мм и разности температур на поверхности 50 ^oC плотность теплового потока 75 Вт/м² .

Решение

Воспользуемся законом Фурье (7.1) и выразим коэффициент теплопроводности:

Задача 2.

Определить потерю теплоты Q, Вт, через стенку из красного кирпича длиной l = 5 м, высотой h = 3 м и толщиной δ = 0, 45 м, если температура на поверхности стенки поддерживается t_c1 = 130 ^oC и t_c2 = 45 ^oC. Коэффициент теплопроводности красного кирпича 0, 7 Вт/(м·^оС).

Решение

Найдем удельный тепловой поток через стенку (7.1):

отсюда определим тепловой поток через стенку, домножив полученное выше значение на площадь стенки:

Тема №8: ТЕПЛОПЕРЕДАЧА

Основные понятия

Основную группу теплообменных аппаратов применяемых в промышленности, составляют поверхностные теплообменники, в которых теплота передается от горячего теплоносителя к холодному через разделяющую их стенку. К другой группе относятся теплообменники смесительного типа, в которых теплота передается при непосредственном соприкосновении горячего и холодного теплоносителей.

Основное уравнение теплопередачи:

(8.1)

где Q – тепловой поток, Вт;

К – коэффициент теплопередачи, Вт/м²·К;

F – площадь поверхности теплопередачи, м²;

Δ t – средняя разность температур горячего и холодного теплоносителя (средний температурный напор), К.

Для плоской поверхности коэффициент теплопередачи К равняется:

(8.2)

где α ₁ и α ₂ – коэффициент теплоотдачи для первого и второго теплоносителя, Вт/м²·К;

– сумма термических сопротивлений всех слоев, из которых состоит стенка, включая слои загрязнения, м²·К/Вт.

Площадь поверхности теплообмена трубчатых аппаратов определяется из формулы:

(8.3)

где d_cp – средний диаметр трубок (принимаем равным внутреннему диаметру), м2;

n – число трубок;

L – длина рубок, м.

Средний температурный напор определяется по формуле:

(8.4)

где Δ t_б и Δ t_м - большая и меньшая разности температур на концах теплообменника.