Однослойную и многослойную стенки

Рассмотрим стационарный процесс передачи тепла через цилиндрическую однородную стенку длиной l от горячей среды с по­стоянной температурой t и коэффициентом теплоотдачи к холод­ной среде с постоянной температурой t и коэффициентом теплоотдачи (рис. 3.2). Внутренний диаметр цилиндрической стенки , внешний диаметр .

В этом случае количество тепла, переданное от горячей к холодной среде за единицу времени определяется по формуле

, Вт, (3.12)

где выражение

, Вт/м.град (3.13)

называют линейным коэффициентом теплопередачи.

t

Q

r

Рис. 3.2

При этом плотность теплового потока, проходящего через единицу длины цилиндрической стенки, будет равна

, Вт/м. (3.14)

Числовое значение линейного коэффициента теплопередачи ци­линдрической стенки есть количество теплоты, проходящей через один метр трубы в единицу времени от горячей к холодной среде при разности температур между ними в один градус.

Поэтому уравнение (3.12) можно написать в следующем виде:

, Вт. (3.15)

При переносе теплоты через многослойную цилиндрическую стенку, имеющую n слоев, тепловой поток будет равен

, Вт. (3.16)

Плотность теплового потока, отнесенная к внутренней или на­ружной поверхности, определяется по уравнениям

, Вт/м ; (3.17)

, Вт/м . (3.18)

Величину, обратную коэффициенту теплопередачи, называют полным линейным термическим сопротивлением теплопередачи через цилиндрическую стенку:

, м.град/Вт, (3.19)

где и – термические сопротивления теплоотдачи со стороны

горячей и холодной сред;

– термическое сопротивление многослойной цилиндрической

стенки.

Температуры внутренней и наружной поверхностей определяют по формулам:

, , (3.20)

, . (3.21)