![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Теплопроводность. Закон Фурье.Стр 1 из 9Следующая ⇒
Перенос теплоты в результате взаимодействия между микро частицами. Основной закон теплопроводности этот закон Фурье - плотность теплового потока теплопроводности пропорциональна градиенту температуры. где Наименьший коэффициент теплопроводности имеют газы металл жидкость твердые тела - в газах соударение молекул, - в твердых телах волна колебаний - в жидкостях и то и другое выше сказанное - в металлах перемещение свободных электронов. Теплоизоляционные материалы – это материалы с низким коэффициентом теплопередачи
1) Однородная плоская стенка (Рис.9.2.). Температуры поверхностей стенки: tст1 и tст2. Плотность теплового потока: q = -λ ∙ ∂ t/∂ n = - λ ∙ ∂ t/∂ x = - λ ∙ (tcт2 - tcт1)/(xcт2 - xcт1)∙ или q = λ ∙ (tcт2 - tcт1)/(xcт2 - xcт1)∙ Δ t/Δ x (9.13) Δ t - температурный напор; δ - толщина стенки. Тогда q = λ /δ ∙ (tст1 – tст2) = λ /δ ∙ Δ t, (9.14) Если R =δ /λ -термическое сопротивление теплопроводности стенки [(м2∙ К)/Вт], то плотность теплового потока: q = (tст1 – tст2)/R. (9.15) Общее количество теплоты, которое передается через поверхность F за время τ определяется: Q = q∙ F∙ τ = (tст1 – tст2)/R·F∙ τ. (9.16) Температура тела в точке с координатой х находится по формуле: tx = tст1 – (tст1 – tст2)∙ x/ δ. (9.17) 2) Многослойная плоская стенка. Рассмотрим 3-х слойную стенку (Рис.9.3). Температура наружных поверхностей стенокtст1 и tст2, коэффициенты теплопроводности слоев: λ 1, λ 2, λ 3, толщина слоев: δ 1, δ 2, δ 3. q = λ 1/δ 1∙ (tст1 – tсл1), (9.18) q = λ 2/δ 2∙ (tсл1 – tсл2), (9.19) q = λ 3/δ 3∙ (tсл2 – tст2), (9.20) Решая эти уравнения, относительно разности температур и складывая, получаем: q = (t1 – t4)/(δ 1/λ 1 + δ 2/λ 2 + δ 3/λ 3) = (tст1 – tст4)/Ro , (9.21) где: Ro = (δ 1/λ 1 + δ 2/λ 2 + δ 3/λ 3) – общее термическое сопротивление теплопроводности многослойной стенки. Температура слоев определяется по следующим формулам: tсл1 = tст1 – q∙ (δ 1/λ 1). (9.22) tсл2 = tсл1 – q·δ 2/λ 2). (9.23)
|