Коэффициентом теплопроводности

Коэффициентом теплопередачи пользуются и при расчете теплового потока через тонкие цилиндрические стенки (трубы), если dH/dBH
и поверхностью. Единица коэфф. Т. (в СИ) - Вт/(м2-К). ТЕПЛОПЕРЕДАЧА - теплообмен между двумя теплоносителями или иными средами через разделяющую их твёрдую стенку или через поверхность раздела между ними. Интенсивность Т. характеризуется коэффициентом теплопередачи К= = Q/& Т, где q - плотность теплового потока, а А Т- температурный напор между средами (теплоносителями). Единица коэфф. Т. (в СИ) - Вт/(м2-К).

Величина k называется коэффициентом теплопередачи.

ТЕПЛОПЕРЕДАЧА — теплообмен между двумя теплоносителями через разделяющую их твёрдую стенку или через поверхность раздела между ними. Интенсивность Т. характеризуется коэффициентом теплопередачи К = = 6Q/(Ai'dS), где 6Q — тепловой поток сквозь элемент поверхности стенки площадью dS, а Д? — температурный напор между теплоносителями. В Междунар. системе единиц (СИ) коэфф. Т. выражается в Вт/(м2-К).

Величину k называют коэффициентом теплопередачи. Он показывает, сколько тепла передается через стенку поверхностью 1 м2 за час при разности температур, равной 1 град.

В проверочном расчете эскизной проработки конструкции не потребуется, однако и здесь необходимо сначала задаться производительностью испарителя или коэффициентом теплопередачи, а затем сравнить эти значения с расчетными; только в том случае, если принятые и расчетные значения Оясп и к соответственно совпадут, их можно считать достоверными.

Величина k имеет ту же размерность, что и а, и называется коэффициентом теплопередачи. Коэффициент теплопередачи k характеризует интенсивность передачи теплоты от одной жидкости к другой через разделяющую их стенку и численно равен количеству теплоты, которое передается через единицу поверхности стенки в единицу времени при разности температур между жидкостями в один градус.

Величина fe; называется линейным коэффициентом теплопередачи, он измеряется в Вт/(м-К). Он характеризует интенсив-

Последнее соотношение устанавливает связь между коэффициентом теплопередачи при отнесении теплового потока к единице длины цилиндрической стенки и к единице поверхности:

называется коэффициентом теплопередачи шаровой стенки и измеряется в Вт/К.

Анализ термомеханической нагружениости показывает, что уровень циклических упругопластических деформаций в микрообъемах детали, при неизотермическом нагружении определяется рядом факторов (формой и геометрией детали, интенсивностью теплообмена между нагретой средой и деталью, максимальной температурой среды и коэффициентом теплопередачи, неравномерностью распределения температур, а также температурным коэффициентом линейного расширения и пределом текучести), по-разному зависящих от внешних условий нагружения и нагрева.

Наибольшим коэффициентом теплопроводности обладают чистые серебро и медь: Хж400 Вт/(м-К). Для углеродистых сталей А.ж50 Вт/(м-К). У жидкостей (неметаллов) коэффициент теплопроводности, как правило, меньше 1 Вт/(м-К). Вода является од! им из лучших жидких проводников теплоты, дтя нее Xж0,6 Вт/(м-К).

Межтрубное пространство заполнено теп-лоизолятором с коэффициентом теплопроводности X,. Температура внутренней трубы t\, а наружной 12. Для решения этой задачи методом электротепловой аналогии достаточно замерить электрическое сопротивление R', между двумя металлическими кольцами, плотно прижатыми к листу электропроводной бумаги, лежащему на гладком неэлектропроводном основании.

1-8. Плоская стенка бака площадью ^=5 м2 покрыта двухслойной тепловой изоляцией. Стенка бака стальная, толщиной 6i = 8 мм, с коэффициентом теплопроводности ^=46,5 Вт/(м-°С). Первый слой изоляции выполнен из новоасбозурита толщиной 62 = 50 мм, коэффициент теплопроводности которого определяется уравнением

1-17. Определить тепловой поток через 1 м2 кирпичной стены помещения толщиной в два кирпича (6 = 510 мм) с коэффициентом теплопроводности Я=0,8 Вт/(м-°С). Температура воздуха внутри помещения ?Ж1=18°С; коэффициент теплоотдачи к внутренней поверхности стенки cti = 7,5 Вт/(м2-°С); температура наружного воздуха tfKZ = —30°C; коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности стены, обдуваемой ветром, а2=20 Вт/(м2-°С). Вычислить также температуры на поверхностях стены tci и tcz-

1-18. Решить задачу 1-17, если стена покрыта снаружи слоем тепловой изоляции толщиной 50 мм с коэффициентом теплопроводности А,Из = 0,08 Вт/(м-°С). Сравнить потери теплоты через изолированную и неизолированную стенки.

1-20. Обмуровка печи выполнена из слоя шамотного кирпича с коэффициентом теплопроводности Л = 0,84(1 +0,695- 10~3/) Вт/(м-°С); толщина обмуровки 6=250 мм.

1-21. В камере сгорания парового котла с жидким золоудалением температура газов должна поддерживаться равной t,Ki = = 1300° С, температура воздуха в котельной <жа = 30°С. Стены топочной камеры выполнены из слоя огнеупора толщиной 6i=250 мм с коэффициентом теплопроводности Я,, = 0,28(1 +0,833 • 10-S0 Вт/(м-°С) и слоя диатомитового кирпича с коэффициентом теплопроводности Л2=0,1 13(1+0,206- 10-30 Вт/(м-°С).

1-22. Змеевики пароперегревателя выполнены из труб жароупорной стали диаметром dt/d2 = 32/42 мм с коэффициентом теплопроводности Х=14 Вт/(м-°С). Температура внешней поверхности трубы /с2=580° С и внутренней поверхности
1-24. Стальной трубопровод диаметром rfi/c/2= 100/110 мм с коэффициентом теплопроводности Я) = = 50 Вт/(м-°С) покрыт изоляцией в два слоя одинаковой толщины 6г=63 = 50 мм. Температура внутренней поверхности трубы ^Ci = 250°C и наружной поверхности изоляции ^4 = 50° С (рис. 1-10).

Определить потери теплоты через изоляцию с 1 м трубопровода и температуру на границе соприкосновения слоев изоляции, если первый слой изоляции, накладываемый на поверхность трубы, выполнен из материала с коэффициентом теплопроводности Aj = = 0,06 Вт/(м-°С), а второй слой — из материала с коэффициентом теплопроводности Лз=0,12 Вт/(м-°С).

1-25. Как изменятся тепловые потери с 1 м трубопровода, рассмотренного в задаче 1-24, если слои изоляции поменять местами, т. е. слой с большим коэффициентом теплопроводности наложить непосредственно на поверхность трубы? Все другие условия оставить без изменений.