Решение Плотность теплового потока через однородную плоскую стенку определяется по формуле: Откуда получаем, что

Вариант 04


Задача 7.1. Определить коэффициент теплопроводности материала стенки толщиной , если плотность теплового потока через нее , а разность температур на поверхностях .


Решение

Плотность теплового потока через однородную плоскую стенку определяется по формуле:

Откуда получаем, что

Задача 7.2. Определить тепловой поток через стену (материал стены - перлитобетон) здания толщиной , высотой и длиной . Температуры на поверхностях стенки и . Рассмотреть варианты: А - материал стены - сухой; Б - материал стены - влажный.


Решение

Плотность теплового потока через однородную плоскую стенку определяется по формуле:

Вариант А – материал сухой.

Вариант Б – материал влажный.

Задача 7.6. Нефтепровод с наружным диаметром и толщиной стенки имеет три слоя изоляции толщиной , , . Коэффициенты теплопроводности изоляции , , . Температура на внутренней поверхности трубы , а на наружной поверхности изоляции . Определить линейную плотность теплового потока.


Решение

По закону Фурье теплопроводность внутри многослойной цилиндрической стенки описывается уравнением:

где - номер слоя цилиндрической стенки; и - соответственно внутренний и внешний диаметр слоя цилиндрической стенки.

где

В наших условиях получаем, что:

где



Задача 7.11. Плоская стенка (материал – углеродистая сталь 15) бака площадью покрыта двухслойной тепловой изоляцией. Стенка бака стальная, толщиной . Первый слой изоляции (совелит) выполнен толщиной . Второй слой изоляции толщиной представляет собой штукатурку (цементно-перлитовую). Температура внутренней поверхности стенки бака и внешней поверхности изоляции . Вычислить количество теплоты, передаваемой через стенку, температуры на границах слоев изоляции и построить график распределения температуры.


Решение

Плотность теплового потока через многослойную плоскую стенку равна:

где - число слоев многослойной стенки; и - температуры на внешних границах многослойной стенки.

В нашем случае:

По приложению выбираем: , , .

Определяем температуры на границах слоев изоляции: