Вычислить потери теплоты через единицу поверхности кирпичной обмуровки парового котла и температуры на поверхностях стенки, если толщина стенки δ=250 мм, температура газов Tг1=720 ℃, воздуха в котельной Tг2=25 ℃. Коэффициент теплоотдачи от газов к поверхности стенки α1=23 Вт/м2∙К и от стенки к воздуху α2=12 Вт/м2∙К. Коэффициент теплопроводности стенки равен λ=0,7 Вт/м∙К.
Дано:
δ=250 мм=0,25 м;
Tг1=720 ℃;
Tг2=25 ℃;
α1=23 Вт/м2∙К;
α2=12 Вт/м2∙К;
λ=0,7 Вт/м∙К.
Найти: q, Tw1,Tw2-?
Решение
Полное термическое сопротивление процесса теплопередачи через однослойную плоскую стенку равно сумме термических сопротивлений следующих слоев:
-теплоотдачи от горячих газов к стенке:
R1=1α1=123=0,04348 м2∙К/Вт.
-теплопроводности стенки:
Rст=δλ=0,250,7=0,3571м2∙К/Вт
.
-теплоотдачи от стенки к холодному воздуху:
R2=1α2=112=0,0833 м2∙К/Вт.
Полное термическое сопротивление:
R=R1+Rст+R2=0,04348+0,3571+0,0833=0,48388 м2∙К/Вт.
2. Коэффициент теплопередачи:
k=1R=10,48388=2,0666 Вт/м2∙К.
3. Поверхностная плотность теплового потока:
q=k∙Tг1-Tг2=2,066∙720-25=1435,87Вт/м2