ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧА ТЕОРИЯ И ЕЕ ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ. ОСНОВНЫЕ ЧИСЛОВЫЕ ПРИМЕРЫ
СТЕНКА КОНЕЧНОЙ ТОЛЩИНЫ В СРЕДЕ ПОСТОЯННОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ
Стенка толщиной 5 = 0,4 м, со средней температурой ^нач — 20° С внезапно помещена в газовую среду, температура которой &Г= 500°С, причем коэффициент теплоотдачи а= = 20 ккал/м2 • час • °С.
Определить температуру на поверхности и в центре спустя
6 час. Коэффициент теплопроводности ^=1,0 ккал/м* час - ° С, удельный вес у = 1500 /сг/ж3, удельная теплоемкость
|
»0 = »Г + (&нач - ег) • /а (^, ^-) °С (98) И температура в средней плоскости Функции /з и /4 представлены на рис. 8 и 9. Следовательно, |
|
И |
|
А • 5 |
|
* Критерий Фурье. (Прим. ред.) |
С = 0,22 ккал/кг -°С По этим значениям коэффициент температу-. ропроводности а = 0,003 м2/час. Воспользуемся уравнением (98). Сообразно с этим температура на поверхности
По рис. 8
МО,45; 4,0) == 0,2.
Следовательно, температура на поверхности по уравнению (98)
$о = 500 — 480 • 0,2 = 404° С.
Темлература в средней плоскости стенки по рис. 9
&гр = 500 — 480.- 0,62 = 203° С.
.Общее тепловосприятие 'пластины по уравнению (100), отнесенное к 1 м2 средней плоскости,
Q = s • с • j • (#нач — &г) • f5 р-, j ккал/м2 (100)
Или после подстановки числовых значений
Q = 0,4 . 0,22 • 1500 (—480) • /б (0,45; 4,0) ккал/м2.
Функция /5 определяется по рис. 10 и равна 0,55; следовательно, тепло, воспринятое пластиной за 6 час., составит
Q = — 35000 ккал/м2.
Отрицательный знак указывает только направление теплового потока. Величина /5 = 0,55 означает, что за 6 час. получено 55% всего количества тепла, которое аккумулируется стенкой при температуре 500° С.
