ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧА ТЕОРИЯ И ЕЕ ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ. ОСНОВНЫЕ ЧИСЛОВЫЕ ПРИМЕРЫ

ТЕПЛОВОЙ ПОТОК В СТЕНКЕ КОНЕЧНОЙ ТОЛЩИНЫ ПРИ ВНЕЗАПНОМ ИЗМЕНЕНИИ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ

Определим температуру в шамотной стенке на расстоянии х = 0,45 м от ее поверхности, которая первоначально имела рав­номерную температуру 20° С и внезапно приобрела темпе­ратуру Фо = 1000° С. Толщина стенки 5 = 0,5 му коэффициент температуропроводности а = 0,003 м2/час. Для решения можно использовать уравнение (65) и рис - 5, так как в рассматриваемой

Точке величина---------------------------------------- >0,6. Выражение для данного

2 У^а-т 21/а-х

Случая равно

0,5

1,44,

2~^0,003 • 10

Следовательно, больше 0,6, т. е. применимы уравнение (65) и дан-

X

Ные рис. 5. Здесь величина-------- --- Имеет значение

2 а-ч

• т

0,45

= 1,3

2 шуг0,003 • 10

И по рис. 5 /1(1,3) =0,93. Искомая температура ^0,45 = 1000—980 • 0,93 = 88°С.

При стационарном состоянии температура в этой точке была бы

9 = 220° С. ,

Таким образом, спустя 10 час. стационарное состояние еще не до­стигается.

Количество тепла, проходящее в кладку по истечении 10 час., определяется по уравнению (67)

<7 = ——1" л8° — = 3180 ккал/м2‘Час,

1/^0.003 • л • 10

В то время как при стационарном состоянии через кладку прош­ло бы лишь 1750 ккал/м2 • час, если рассчитывать по формуле

/ Л-'*)

1 Б

А + X

Где —температура горячей поверхности, равная 1000° С;

/2 — температура среды,, окружающей холодную поверхность, равная 20° С;

А — коэффициент теплоотдачи, равный 15 ккал/м2 • час -°С;

5 — толщина стенки, м.

Общее количество тепла, полученное стенкой в течение первых

10 час., можно рассчитать по уравнению (68)

Д = 2.х-(энач-д0)-Т/Т~_ ккал/м2. (68)

У а • 7г

П 2 • 1 • 980 • ТЛо Л07ЛЛ / 2

<3 =------------- ===:— = 63700 ккал/м2.

1^0,003 - те

Среднечасовое количество тепла, полученное стенкой в тече­ние первых 10 час.,

63700 ~ОГГЛ, о

= 6370 ккал/м2 . час,

10

Следовательно, в три с половиной раза больше, чем при стацио­нарном состоянии.