2 Теплопередача через сферическую стенку.

При граничных условиях третьего рода для полого шара известны: внутренний d, и внешний d₂ диамет­ры, температура горячей среды внутри шара г, и тем­пература холодной среды t₂, коэффициент теплоотда­чи от горячей жидкости к внутренней поверхности шара а, и коэффициент теплоотдачи от наружной по­верхности шара к окружающей среде а_г.

При стационарном режиме для всех изотермиче­ских поверхностей тепловой поток будет постоянным:

Решая эти три уравнения относительно разности температур и складывая, находим значение величины теплового потока:

Обратную величину 1 / k_ш называют полным терми­ческим сопротивлением теплопередачи шаровой стенки.

Оребрение стенки с большим термическим со­противлением позволяет увеличить ее поверхность соприкосновения с горячей (или холодной) средой, уменьшить общее тепловое сопротивление тепло­передачи и увеличить тепловой поток.

Температура ребер изменяется по высоте, если t₁ > t₂. У основания ребра она равна температуре поверхности стенки t_ст, а температура у вершины ребра будет значи­тельно меньше t_cт. Поэтому участки поверхности ребра у основания будут передавать больше теплоты, чем участ­ки ребра у вершины. Отношение количества теплоты, пе­редаваемой поверхностью ребер в окружающую среду, Q_p1 к теплоте, которую эта поверхность могла бы передать при постоянной температуре, равной температуре у ос­нования ребер, Q_пр1 называется коэффициентом эффективности ребер:

Коэффициент эффективности ребер всегда мень­ше 1. Для коротких ребер, выполненных из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, коэф­фициент эффективности близок к 1.

Пусть имеется плоская стенка толщиной b, на од­ной стороне которой имеются ребра (рис.)

Темпе­ратура гладкой поверхности t_ст, температура повер­хности ребер и простенков между ними принимается в первом приближении равной постоянной величине t_ст. Стенка и ребра выполнены из одного материала с высоким коэффициентом теплопроводности Я. Ко­эффициент теплоотдачи на гладкой стороне - а,, на ребристой - a₂. Площадь гладкой поверхности F₁ пло­щадь поверхности ребер и промежутков между ними F₂. Температура горячей среды t₁, холодной, t₂. Тогда для стационарного режима можно написать:

2 Лучистый теплообмен в помещениях.

Воздух помещения, состоящий в основном из двух­атомных газов, можно считать диатермичным для потока излу­чения. По мере увеличения содержания в воздухе многоатомных газов (водяных паров, диоксида углерода, аммиака и др.) свой­ство лучепрозрачности воздуха нарушается. При относительно низких температурах, которые характерны для среды в сельско­хозяйственных помещениях, а также для почвы и поверхности ограждения, излучение происходит при сравнительно узком диа­пазоне длин волн. Поэтому при определении интегрального из­лучения принимают усредненные значения коэффициентов излу­чения и поглощения.

В сооружениях защищенного грунта лучистый теплообмен происходит между почвой и поверхностью ограждения, от ре­гистров шатрового обогрева на почву и на ограждение.