Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Основные положения теплопроводности; гипотеза Фурье





Ранее было отмечено, что теплопроводность, как и другие виды переноса теплоты в пространстве, наблюдается только лишь в случае, когда в точках рассматриваемой области температура неодинакова. Поэтому важное значение в описании теплопроводности имеет понятие температурного поля и градиент температур поля.

Температурное поле – это совокупность значений температуры во всех точках рассматриваемого пространства в каждый момент времени. Совокупность точек пространства, имеющих одинаковую температуру, образует изотермическую поверхность. Из опыта известно, что наибольшее изменение температуры на единицу длины наблюдается в направлении нормалей к изотермической поверхности. Вектор, совпадающий с нормалью к изотермической поверхности, направленный в сторону возрастания температуры и численно равный производной от температуры по нормали, называется градиентом температуры:

grad(t) = n*∂t/∂n,

где:

n - единичный вектор к изотермической поверхности, направленный в сторону большей температуры;

∂t/∂n - производная температуры по нормали.

Гипотеза Фурье – это основное уравнение, описывающее процесс переноса теплоты теплопроводностью, базир

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
КУРСОВАЯ РАБОТА
уется именно на понятии градиента температуры. По этой гипотезе количество теплоты dQ, протекающее нормально к изотермической поверхности площадью dF за время dτ пропорционально градиенту температуры:

dQ = - λ*(∂t/∂n)*dF*dτ.

Знак минус в этом уравнении означает, что тепло распространяется в сторону противоположную вектору градиента температуры.

Опытом установлено, что коэффициент пропорциональности в этом уравнении λ представляет собой физический параметр, характеризующий способность вещества “проводить” теплоту. Этот параметр λ называется коэффициентом теплопроводности.

Значения коэффициента теплопроводности различных веществ и материалов приведены в многочисленных теплотехнических справочниках, а необходимые для выполнения курсовой работы значения коэффициентов приведены в приложении к этому методическому пособию.

В инженерной и научной практике часто используется понятие плотности теплового потока или мощности удельного теплового потока - q. Это понятие определяет количество теплоты, проходящей через единицу площади изотермической поверхности в единицу времени.

q = - λ*(∂t/∂n)

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
КУРСОВАЯ РАБОТА

Из этого соотношения видно, что коэффициент теплопроводности равен плотности теплового потока при градиенте температур равном 1°С/м, а размерность коэффициента теплопроводности – Вт/(м*°С) или ккал/(час*м*°С).

Количество теплоты измеряется в тех же единицах, что и энергия или работа – в Дж или в ккал (1ккал = 427кгм = 4187Дж), а плотность теплового потока – соответственно в единицах мощности на квадратный метр – в Вт/м2 или в ккал/(час*м2); (1 ккал/час = 1,1636кВт).

В предлагаемых студентам курсовых работах используется простейший вид процесса переноса теплоты теплопроводностью – стационарная теплопроводность через плоскую стенку. В этом случае поле температур неизменно по времени, а тепловой поток одинаков при протекании тепла через любую изотермическую поверхность. Понятно, что и решение уравнения теплопроводности в этом случае имеет простейший вид. Однако в некоторых курсовых работах рассматривается теплопроводность через многослойную стенку, например, когда имеется необходимость учитывать загрязнения или другие отложения теплоносителя на твёрдой стенке матрицы теплообменника. В этом случае, для получения простого вида решения уравнения теплопроводности, используется понятие термического сопротивления стенки. В частности, решение уравнения теплопроводности для многослойной стенки может быть записано в виде:

q = (t1 – t2)/R,

где:

t1 и t2 – температуры наружных поверхностей многослойной стенки, а R – её полное термическое сопротивление; R = Σi(δi/λi).

В последнем соотношении δi – толщина “i - того” слоя стенки, а λi - коэффициент теплопроводности того же слоя стенки.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
КУРСОВАЯ РАБОТА

Наконец, следует заметить, что напрямую уравнение теплопроводности в расчётах курсовых работ решено быть не может, т.к. в исходных данных отсутствуют значения температур стенок матрицы теплообменника, и его теплопередающая поверхность. Эти температуры подлежат определению после совместного решения всех уравнений, описывающих все тепловые процессы теплообменного аппарата.

 

Date: 2015-07-27; view: 1082; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА...



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.008 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию