Теплообмена и теплопередачи»

Все тепло, которое рассеивается нагревающимися элементами РЭА, передается внутренней части стенок его корпуса, проходит через них и отдается окружающему пространству. Чтобы определить количество тепла передаваемого за единицу времени между двумя средами, N, газами, разделенными разными температурами, моделируется простейшие схемы теплопроводности через плоскую стенку при стационарном режиме.

В этом случае обе поверхности стенки, толщиной в, имеют различные, на const во времени температуры t _ст1 и t _ст2. Количество тепла, которое при данном перепаде температур передается за единицу времени через участок стенки площадью S, можно определить по закону Фурье с помощью выражения:

(1)

λ – коэффициент теплопроводности, характеризующий свойства материала стенки.

Из формулы (1)следует, что:

Количество тепла, проходящее через единицу площади за единицу времени над тепловым потоком, который может быть определен:

(2)

Если теплопроводность не зависит от температуры, то она внутри стенки убывает по минимальному закону.

Согласно (2) процесс теплопроводности определяется разностью температур и теплопроводностью вещества, которая всегда выражается через коэффициент теплопроводности. Тепловой поток через неметаллы состоит тысячные доли теплового потока через металлы при равных температурах и одинаковых размерах. Самой низкой теплопроводностью обладают газы. Этим объясняется малая теплопроводность всех теплоизоляционных материалов, т.к., большая их часть объема состоит из воздуха. Если уравнение Фурье представить в следующей форме:

(3)

то его можно сравнить с выражением закона Ома доля электрического тока. Сравнение показывает, что количество тепла в единице времени Q соответствует величине тока I, распространение тепла обуславливается температурным градиентам, который соответствует разности потоков Ū, а отношение (b /π3S) над термическим сопротивлением R_c. Значение R_c соответствует сопротивлению R взначение Ома.

Величина обратная коэффициенту теплопроводности над уд. термич. сопротивлением и соответствует уд. сопротивлению в электротехнике.

(4)

Данное сопротивление не для моделирования процессов, происходящих в телах при прохождении в них теплового потока с применением аналогии с электрическими цепями. Это особенно упрощает анализ сложных составных конструкций и возможно проведение только начального анализа, но и получение количественных соотношений.

«Теплопроводность через многослойную стенку