Осн. закономерности теплопередачи. Теплопер. через плоскую стенку. Сопротивление теплопередаче

Теплопередачей называется передача теплоты от горячего теплоносителя к холодному теплоносителю через стенку, разделяющую эти теплоносители.

1). Теплопередача через плоскую стенку.

Рассмотрим однослойную плоскую стенку толщ. d и теплопроводностью l

Температура горячей жидкости (среды) t'_ж, холодной жидкости (среды) t''_ж.

Количество теплоты, переданной от горячей жидкости (среды) к стенке по закону Ньютона-Римана имеет вид:

Q = a₁ · (t'_ж – t₁) · F

где a₁ – коэффициент теплоотдачи от горячей среды с температурой t'_ж к поверхности стенки с температурой t₁;

F – расчетная поверхность плоской стенки.

Тепловой поток, переданный через стенку определяется по уравнению:

Q = l/d · (t₁ – t2) · F

Тепловой поток от второй поверхности стенки к холодной среде определяется по формуле:

Q = a₂ · (t₂ - t''_ж) · F

где a₂ – коэффициент теплоотдачи от второй поверхности стенки к холодной среде с температурой t''_ж.

Решая эти три уравнения получаем:

Q = (t'_ж – t''_ж) • F • К

где К = 1 / (1/a₁ + / l + 1/a₂) – коэффициент теплопередачи

или

R₀ = 1/К = (1/a₁ + d/l + 1/a₂) – полное термическое сопротивление теплопередачи через однослойную плоскую стенку.

1/a₁, 1/a₂ – термические сопротивления теплоотдачи поверхностей стенки;

d/l - термическое сопротивление стенки.

Для многослойной плоской стенки полное термическое сопротивление будет определяться по следующей формуле:

R0 = (1/a₁ + d₁/l1 + d₂/l₂ + … + d_n/l_n +1/a₂)

а коэффициент теплопередачи:

К = 1 / (1/a₁ + d₁/l₁ + d₂/l₂ + … + d_n/l_n +1/a₂)