Для одношарової стiнки

(7.18)

Для багатошарової, наприклад, трьохшарової

(7.19)

Термiчнi опори в рiвняннях (7.18), (7.19)

- термiчний опiр тепловiддачi з боку "гарячого" теплоносiя, м^2. К/Вт;

- термiчний опiр теплопровiдностi першого шару, м^2.К/Вт;

- термiчний опiр теплопровiдностi другого шару,м²К/Вт;

- термiчний опiр теплопровiдностi третього шару, м²К/Вт;

- термiчний опiр тепловiддачi з боку "холодного" теплоносiя, м²К/Вт.

₁, ₂, ₃ - товщина вiдповiдно першого, другого i третього шару, м.

Загальний термiчний опiр теплопередачi через трьохшарову плоску стiнку, м²К/Вт.

R = R_1 +R_1 +R_2 +R_3 +R_2 . (7.20)

3. Схема лабораторної установки

Багатошарову цилiндричну стiнку складають двi азбестоцементні труби 1 рiзного дiаметру. Промiжок мiж трубами засипаний пiском 2. Торцi багатошарової стiнки закритi теплоiзоляцiйними азбестовими прокладками 4 i металевими дисками 5.

У внутрiшньому просторi першої азбестоцементної труби розмiщується електронагрiвач 3, до якого з електричної мережi пiдводиться електричний струм. Сила струму i його напруга вимiрюються вiдповiдно амперметром i вольтметром.

Рис. 7.2. Схема лабораторної установки.

Регулювання напруги проводиться лабораторним автотрансформатором - ЛАТРом. Температура на поверхні контактуючих шарiв вимiрюється хромелькопелевими термопарами. Сигнал вiд термопар надходить на багатоточковий перемикач, а з нього - на показуючий потенцiометр, МПШПр - 54М, шкала якого показує температуру в ^оС. Номерам контактiв перемикача вiдповiдають температури: 6 - tв1, 5 - tв2, 4 - tс1, 3 - tс2, 2 - tс3, 1 - tс4. Температура навколишнього повiтря вимiрюється рiдинним термометром, встановленим у примiщеннi лабораторiї. Температура повiтря всерединi труби вимiрюється двома термопарами 6-tв1, 5 - tв2. Одна термопара встановлена бiля нагрiвача, а друга - бiля поверхнi труби.

Установка працює так. При проходженнi електричного струму по електронагрiвачу видiляється теплота, яка нагрiває повiтря всерединi установки. Вiд повiтря теплота конвекцiєю i теплопровiднiстю передається внутрiшнiй поверхнi труби, потiм вона теплопровiднiстю переноситься через перший, другий i третiй шари i вiд зовнішньої поверхнi знову теплопровiднiстю i конвекцiєю передається навколишньому повiтрю. Теплове випромiнювання електронагрiвача не враховується.

Рушiйною силою в процесi теплопередачi є рiзниця температур t мiж температурою повiтря всерединi труби i температурою навколишнього повiтря. Основний напрямок розповсюдження теплоти - радiальний, деяка їх частина передається i через торцi стiнок.

Установка має такі конструктивнi характеристики:

- внутрiшнiй дiаметр першої азбестоцементної труби d₁=100 мм,

- зовнiшнiй d₂=118 мм; зовнiшнiй дiаметр шару піску d₃=148мм;

- зовнiшнiй дiаметр другої азбестоцементної труби d₄ = 176 мм;

- довжина багатошарової циліндричної стiнки L=1400 мм.