Однородную стенку.

Рассмотрим процесс теплопроводности в плоской стенке, длина и ширина которой безграничны по сравнению с толщиной .

Если подставить в уравнение Фурье следующие значения:

– разность температур на поверхности стенки;

– толщина стенки;

– площадь теплообмена;

– время.

то количество передаваемой теплоты через стенку будет равно:

, [ Вт ] (2.4)

Удельный тепловой поток, отнесенный к 1 м² поверхности теплообмена за время 1 с составляет:

, (2.5)

- температурный напор;

Коэффициент теплопроводности показывает, какое количество тепла передается через стенку площадью 1 м², толщиной 1 м за 1 с при разности температур стенок в 1⁰С, то есть характеризует способность тела проводить теплоту.

Теплопроводность веществ различна и зависит от большого числа факторов. Для газов существенными являются температура и давление. Так, например, для газов с повышением температуры теплопроводность возрастает, а для перегретого пара возрастает также и с повышением давления; для жидкостей несколько уменьшается с повышением температуры. Исключение составляет вода, для которой теплопроводность имеет максимум при температуре около 120⁰С, а при

дальнейшем увеличении температуры воды уменьшается. Для большинства металлов уменьшается с повышением температуры. Для строительных материалов существенное значение имеют их пористость и влажность. С увеличением пористости уменьшается, так как поры материала заполняются газами, имеющими малую теплопроводность. При заполнении же пор влагой материала возрастает, так как теплопроводность последней достаточно велика.

Ориентировочные значения для различных веществ приведены в таблице 2.1

Таблица 2.1

Материал	, Вт/(м.К)	Материал	, Вт/(м.К)
Металлы:   медь красная……... алюминии………… латунь……………. сталь углеродистая Строительные материалы: кирпич красный, 0…..3000С………… бетон сухой, 200С.. шлакобетон, 200С.. дерево……………..	116…175 46, 5…58   0, 5…0, 6 0, 84 0, 7 0, 2…0, 5	Теплоизоляционные материалы: асбестовый картон…. войлок………………. пробковые плиты……     Разные вещества:   вода, 0…1000С……… воздух, 0…10000С….. котельная накипь…… сажа………………….	0, 175 0, 046 0, 042…0, 058     0, 15…0, 29 0, 020…0, 08 0, 082…2, 3 0, 23

Теплопроводность через многослойную стенку.

Стенки, состоящие из нескольких разнородных слоев, называются многослойными. Такими являются стенки печей, котлов и других тепловых устройств, обмуровка которых состоит из слоев огнеупорной кладки, обычного кирпича и изоляции. Все слои плотно примыкают друг к другу.

Рассмотрим передачу тепла через трехслойную стенку. Обозначим – толщина стенок, – теплопроводность соответственно первого, второго и третьего слоев стенки. При стационарном режиме плотность тепловых потоков, проходящих через каждый слой стенки, одинакова.

Удельный тепловой поток через трехслойную стенку составит:

. (2.6)

Удельный тепловой поток через многослойную стенку определяется по формуле:

= /R. (2.7)

температурный напор, ;

термическое сопротивление многослойной стенки.

Тепловой поток, через многослойную стенку:

(2.8)

Рис.2.2 Схема переноса тепла теплопроводностью через трехслойную стенку.