Определить тепловой поток Q Вт проходящий через плоскую двухслойную стенку. Бесплатный доступ к решению задач

Реферат.Справочник
Решенные задачи по теплоэнергетике и теплотехнике
Определить тепловой поток Q Вт проходящий через плоскую двухслойную стенку

Определить тепловой поток Q Вт проходящий через плоскую двухслойную стенку .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Определить тепловой поток Q Вт, проходящий через плоскую двухслойную стенку, имеющую поверхность F=10,2 м2, а также найти температуру на границе слоев, если известно, что стенка состоит из слоя шамота толщиной S1=0,46 м и слоя тепловой изоляции толщиной S2 =0,065 м; коэффициенты теплопроводности слоев соответственно λ1=0,78 Вт/(м·К) и λ2=0,33 Вт/(м·К); температура внутренней поверхности стенки t1=1180°С, температура наружной поверхности t2=20°С. Как изменится величина теплового потока, если слой тепловой изоляции будет убран, а температура на наружной поверхности стенки увеличится до значения t2 = 90°С.

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Определим плотность теплового потока через двухслойную стенку по формуле:
q=t1-t2s1λ1+s2/λ2;Вт/м2
q=1180-200,460,78+0,0650,33=1474,49 Вт/м2
Определим тепловой поток по формуле:
Q=q·F;Вт
Q=1474,49·10,2=15039,8 Вт
Найдем температуру на границе слоев, помня, что тепловой поток через каждый слой есть величина постоянная:
q=t1-tгрs1λ1=tгр-t2s2λ1
где:
tгр – температура на границе слоёв, 0С
Из приведенного выражения вытекает, что температура на границе слоев:
tгр=t1-q·s1λ1;℃
tгр=1180-1474,49·0,460,78=310,43 ℃
Если убрать слой тепловой изоляции, то стенка из двухслойной превратится в однослойную, и ее тепловое сопротивление уменьшится, а следовательно возрастет тепловой поток.
Найдем плотность теплового потока при той же температуре t1=11800С, но при температуре на наружной поверхности t2 = 900С.
q=t1-t2s1λ1; Вт/м2
q=1180-900,460,78=1848,26
Тогда тепловой поток через стенку составит:
Q=q·F=1848,26·10,2=18852,26 Вт
Как видно из примера, теплоизоляционный слой снижает тепловой поток в 1,25 раз

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу