- •Глава первая
- •1.3. Цилиндрическая стенка
- •2.1. Плоская стенка с прямыми ребрами постоянного поперечного сечения
- •2.2. Цилиндрическая стенка с круглым ребром постоянной толщины
- •3.З. Цилиндрическая труба
- •6.1. Основные положения
- •6.2. Расчетные формулы для теплоотдачи при продольном обтекании пластины
- •6.3. Теплоотдача при движении потока внутри труб (каналов)
- •7.1. Свободная конвекция в большом объеме
- •7.2. Свободная конвекция в ограниченном объеме
- •8.1. Конденсация неподвижного пара
- •8.2. Конденсация движущегося пара
- •9.1. Пузырьковое кипение в большом объеме
- •9.2. Пузырьковое кипение в трубах при вынужденной конвекции
- •9.3. Пленочное кипение в большом объеме
- •10.1. Основные понятия и расчетные формулы
- •11.1. Общие положения и расчетные зависимости
- •Уравнение массоотдачи
1.3. Цилиндрическая стенка
Температурное поле в однородной бесконечной стенке с наружным и внутренним диаметрами соответственно и и =const
(1.15)
где и –температуры па внутренней и наружной поверхностях стенки; d – текущий диаметр цилиндрической поверхности, для которой определяется температура t.
Температурное поле в стенке с учетом температурной зависимости теплопроводности
(1.16)
где l – длина цилиндрической стенки.
Формула теплопроводности для стенки, составленной из п цилиндрических слоев,
(1.17)
где и –температуры на внутренней и внешней поверхностях многослойной стенки соответственно; и –внутренний и внешний диаметры i-го слоя стенки.
Температура на границе между i-м и (i+1)-м плотно прилегающими слоями многослойной стенки
(1.18)
Формула теплопередачи между двумя средами с температурами и
(1.19)
Линейный коэффициент теплопередачи , Вт/(м-К), в формуле (1.19) для n-слойной стенки
(1.20)
где и –коэффициенты теплоотдачи на внутренней н внешней поверхностях стенки соответственно.
Термические сопротивления, представленные в формуле (1.20), R, мК/Вт:
сопротивления теплоотдачи на внутренней и внешней поверхностях стенки соответственно
и
суммарное сопротивление теплопроводности п слоев стенки
общее сопротивление теплопередачи цилиндрической стенки
При расчете многослойных стенок используется эквивалентный коэффициент теплопроводности
` (1.21)
Проверка пригодности материала изоляции для уменьшения тепловых потерь от трубопровода в окружающую среду производится по критическому диаметру
(1.22)
где –теплопроводность материала изоляции; –коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности в окружающую среду.
Если ( –наружный диаметр неизолированного трубопровода), то покрытие трубопровода такой изоляцией будет снижать теплопотери в окружающую среду. Если , то применение такого теплоизоляционного материала нецелесообразно и следует подобрать | другой материал или применить многослойную изоляцию.
Условие выбора теплоизоляционного материала для снижения тепловых потерь от трубопровода, покрытого слоем изоляции:
(1.23)
Толщина изоляционного слоя определяется из (1.19), (1.20). |
1.4. Шаровая стенка
Температурное поле в однородной стенке при =const
(1.24)
где и –температуры на внутренней и внешней поверхностях шаровой стенки; и ,–внутренний и наружный диаметры шаровой стенки; d–текущий диаметр сферической поверхности, на которой определяется температура t.
Температурное поле в однородной шаровой стенке при учете температурной зависимости теплопроводности
(1.25)
Формула теплопроводности для шаровой стенки, составленной из п слоев,
(1.26)
Теплопередача между двумя средами с температурами и
(1.27)
Коэффициент теплопередачи для многослойной стенки, Вт/К,
(1.28)
где и -термические сопротивления теплоотдачи; –суммарное. термическое сопротивление теплопроводности п слоев стенки; Re– |общее термическое сопротивление теплопередачи, К/Вт.
Глава вторая
ТЕПЛООБМЕН НА РЕБРИСТОЙ ПОВЕРХНОСТИ
Для интенсификации теплопередачи между двумя, средами применяют оребрение поверхностей стенки, разделяющей эти, среды. Как правило, оребрение осуществляется на той поверхности теплообмена, где имеет место малый коэффициент теплоотдачи (или большое термическое сопротивление).