Теплопроводность. 1. Уравнение теплопроводности для установившегося теплового потока через однослойную плоскую стенку:

1. Уравнение теплопроводности для установившегося теплового потока через однослойную плоскую стенку:

(1)

где q – удельный тепловой поток (удельная тепловая нагрузка), Вт/м²; Q – тепловой поток (расход теплоты), Вт; F – площадь поверхности стенки, м^а; t _г и t_x – температуры горячем и холодной поверхности стенки, К или °С; r = δ /λ – термическое сопротивление стенки, (м²К)/Вт; δ – толщина стенки, м; λ – коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К).

Уравнение теплопроводности для установившегося теплового потока через многослойную плоскую стенку:

(2)

2. Для цилиндрической однослойной стенки средняя площадь поверхности определяется по формуле:

(3)

где d₁ и d₂ – внутренний и наружный диаметры; L–длина цилиндра, м.

Уравнение теплопроводности для установившегося теплового потока через однослойную цилиндрическую стенку:

(4)

Здесь δ =(d₂–d₁)/2

Если d₂/d₁ < 2, то вместо вычисления по формуле (4.3) можно с достаточной точностью принимать для средней площади поверхности однослойной цилиндрической стенки величину

(5)

Уравнение теплопроводности для установившегося теплового потока через многослойную цилиндрическую стенку:

(4.6)

Здесь d_в и d_н – внутренний и наружный диаметры каждого цилиндрического слоя.

3. Данные для расчета и расчет

Необходимые данные для расчета теплового потока через слой изоляции:

1.Диаметр аппарата d = 2, 0 м;

2. Высота аппарата h = 3 м;

3. Толщина слоя изоляции = 71 мм;

4. Т пар. Поверхности изоляции = 40 °С;

5. Т стенки = 136 °С;

6. Материал теплоизоляции - совелит;

7. Коэффициент теплопроводности = 0, 098 Вт/м*к.

1.Средняя площадь через которую проходит теплота:

= 3, 14(0, 071*3+0, 5*2^2) = 7 м

2. Тепловой поток через изоляцию:

Q = (t_г–t_x)F_ср

Q = 0, 098/0, 071*(136- 40)*7=940, 8 Вт

.

4.Заключение

Определили потери тепла (тепловой поток) через слой изоляции совелит. Тепловой поток составил 940, 8 Вт.

Список используемой литературы

1. Павлов К.Ф., Романков П. Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов/ Под ред.гл.-корр. АН СССР П.Г.Романкова.- 10 изд., перераб. и доп. -Л.: Химия, 1987: - 576 с, ил.

2. Плановский А.М., Рамм В.М., Каган С.З. Процессы и аппараты химической технологии. -2 изд. доп. и перераб., 1962.

3. А.Г. Касатников. Основные процессы и аппараты химической технологии: Учебник для вузов. -10 изд., стереотипное, доработанное. Перепеч. с изд. 1973 г.-М.: ООО ТИД " Альянс", 2004.-756 с.