Определить тепловой поток через кирпичную стену толщиной 250

Задача №1.17

Определить тепловой поток через 1м 2 кирпичной стены помещения толщиной в два кирпича (δ= 510 мм) с коэффициентом теплопроводности λ=0,8 Вт/(м ºС). Температура воздуха внутри помещения t_ж1 = 18°C; коэффициент теплоотдачи к внутренней поверхности стенки α₁=7,5Вт/(м 2º С); температура наружного воздуха t_ж2 = -30°C; коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности стены, обдуваемой ветром, α₂=20Вт/(м 2º С). Вычислить также температуры на поверхностях стены t_с1 и t_с2.

Дано: δ= 510мм; λ =0,8 Вт/(м∙ º С); α1 =7,5 Вт/(м 2 ∙ º С); α2 =20 Вт/(м 2 ∙ º С); tж1 = 18 °C; tж2 = -30 °C; Найти: рассчитать плотность теплового потока, ; определить температуру tc1 и tc2

Решение

1. Согласно уравнению теплопередачи через плоскую стенку, плотность теплового потока вычисляется:

где -температура воздуха внутри помещения и снаружи соответственно, ˚С; k — коэффициент теплопередачи, который характеризует интенсивность теплопередачи, и численно равен плотности теплового потока, передающейся от первой жидкости (воздуха внутри помещения) к другой (воздуху снаружи помещения) через разделяющую их стенку при разности температур между жидкостями в 1 ˚С, Вт/(м 2 ∙ º С).

Коэффициент теплопередачи определяется следующим образом:

где -коэффициент теплоотдачи к внутренней поверхности и от наружной поверхности обдуваемой ветром соответственно, этот коэффициент характеризует интенсивность теплоотдачи и численно равен плотности теплового потока, передаваемого при разности температур равной 1 ˚С, Вт/(м 2 ∙ º С).

Значит плотность теплового потока:

2. Согласно закону Ньютона – Рихмана:

Из этого соотношения и определим температуры стенок t_c1 и t_c2.

Источник

Примеры решения задач. Задача 1. Определить потери тепла через стенку длиной 5 м, высотой 3 м, толщиной d = 0,25 м, если на поверхностях стенки поддерживаются температуры t1 = +20

Задача 1. Определить потери тепла через стенку длиной 5 м, высотой 3 м, толщиной d = 0,25 м, если на поверхностях стенки поддерживаются температуры t1 = +20 °C, t2 = –5 °C, коэффициент теплопроводности стенки l = 0,6 Вт/(м·град).

Потери тепла через стенку составят

Вт.

Задача 2. Стенки топки парового котла выполнены из огнеупорного кирпича толщиной d = 0,25 м. Температуры на внутренней и внешней поверхностях t1 = 1350° C, t2 = 50° C. Теплопроводность кирпича зависит от температуры l = 0,93(1+0,00075t). Вычислить и изобразить в масштабе распределение температур внутри стенки на расстояниях x1 = 0,05 м, x2 = 0,1 м, x3 = 0,15 м, x4 = 0,2 м.

Определяем среднее значение теплопроводности стенки при её средней температуре

° C.

Вт/(м·град).

Количество тепла, проходящее через 1 м 2 стенки,

Вт/м 2 .

Так как процесс стационарный, это же количество тепла пройдет сквозь слой толщиной d1 = 0,05 м.

Рис. 12.3. Распределение температур внутри однородной стенки

.

Здесь tх1 — температура внутри стенки на расстоянии d1 = 0,05 м.

°C.

Аналогично определяем температуры в остальных сечениях стенки.

Температура внутри стенки на расстоянии d2 = 0,1 м:

° C.

Температура на расстоянии d3 = 0,15 м:

° C.

Температура на расстоянии d4 = 0,20 м:

°C.

На рис. 12.3 приведен график распределения температур внутри плоской однородной стенки.

Источник

РЕШЕНИЕ. РЕШЕНИЕ Дано δ1=250 мм tc1=120ºС tc3=28 ºС λ1=0,7 Вт/(м∙К) λ2=0,046 Вт/(м∙К) q=110

РЕШЕНИЕ

Дано
δ1=250 мм tc1=120ºС tc3=28 ºС λ1=0,7 Вт/(м∙К) λ2=0,046 Вт/(м∙К) q=110 Вт/м 2	Определим температуру tC2 на границе слоев, по формулам: Определим толщину стенки , по формулам:
tC2-?
Ответ: , .

8.Вычислить потери теплоты через единицу поверхности кирпичной обмуровки парового котла в зоне размещения водяного экономайзера и температуры на поверхностях стенки, если толщина стенки  , мм, температура газов tж1, o С и воздуха в котельной tж2, o С.

Коэффициент теплоотдачи от газов к поверхности стенки 1, Вт/(м 2  К) и от стенки к воздуху 2,Вт/(м 2  К). Коэффициент теплопроводности , Вт/(м  К)

Дано
δ=150 мм tж1=750 ºС. tж2=28 ºС. λ1=0,55 Вт/(м∙К). α1= 13 Вт/(м 2 ∙К). α2=24 Вт/(м 2 ∙К).
q-? tC1-? tC2-?
Ответ: q=68.9 Вт/м

9.Вычислить плотность теплового потока q, Вт/м 2 , в пластинчатом воздухоподогревателе и значения температур на поверхностях листов, если известно, что средняя температура газов tж1=310, o С и средняя температура воздуха tж2=135, o С, соответственно коэффициенты теплоотдачи α₁, Вт/(м 2 * К) и α₂, Вт/(м 2 * К). Толщина листов подогревателя δ =2,7, мм. Коэффициент теплопроводности материала листов λ₁, Вт/(м * К)

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

РЕШЕНИЕ. Дано Решение δ1=250 мм δ2=50 мм δ3=250 мм λ1=0,94 Вт/(м∙К) λ2= 0,13 Вт/(м∙К) λ3=0,7

РЕШЕНИЕ

Дано	Решение
δ1=250 мм δ2=50 мм δ3=250 мм λ1=0,94 Вт/(м∙К) λ2= 0,13 Вт/(м∙К) λ3=0,7 Вт/(м∙К)
δ3-2-?
Ответ:

6.Стенка неэкранированной топочной камеры парового котла выполнена из слоя пеношамота толщиной δ₁, мм и слоя красного кирпича толщиной δ₂, мм. Слой плотно прилегают друг к другу. Температура на внутренней поверхности топочной камеры t_с1, ºС, а на наружной t_c3, ºС. Коэффициент теплопроводности пеношамота λ₁=0,28+0,00023*t, а красного кирпича λ₃, Вт/(м∙К). Вычислить тепловые потери через 1 м 2 стенки топочной камеры и температуры на плоскости соприкосновения слоев.

δ1	δ2	tc1	tc3	λ1	λ2
0,28+0,00023*t	0,5

Дано
δ1=250 мм δ2=125 мм tc1=1000 ºС. tc3=60 ºС. λ1=0,28+0,00023*t λ3=0,50 Вт/(м∙К).	Определим сродную температуру, по формуле: Определим коэффициент теплопроводности для новоасбозурита, по формуле: Определяем тепловой поток, по формуле:
q-? tC2-?
Определим температуру tC2 на границе слоев, по формулам:
Ответ: , .

7.Стена сушильной камеры выполнены из слоя красного кирпича толщиной δ₁, мм и слоя строительного войлока. Температура на внешней поверхности кирпичного слоя t_с1, ºС и на внешней поверхности войлочного слоя t_c3, ºС. Коэффициент теплопроводности красного кирпича λ₁, Вт/(м∙К) и строительного войлока λ₂, Вт/(м∙К). Вычислить температуру в плоскости соприкосновения слоев и толщину войлочного слоя при условии, что тепловые потери через 1 м 2 стенки не превышает q=110 Вт/м 2 .

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Примеры решений задач. Теплопроводность.

Пример 2-1.Определить потерютеплотычерез кирпичную стенку длиной­ 5 м высотой 3 м и толщиной 0,25 м, если наповерхностях стенки подерживаются температуры ­t₁= 20 0 С и t_г = — 30 С.Коэффициент теплопроводности кирпича принять постоянным

λ=0,6 Вт/(м . 0 С).

Согласно уравнению передачи тепла через неограниченную плоскую стенку плотность теплового потока:

Потери тепла чераз площадь F:

Q = q*F=120 . 15=1800 Вт.

Пример 2-2. Определить значение коэффициента теплопроводности ма­териала стенки, если при толщине δ =30 мм и температурном напоре

∆t =30 0 C плотность теплового потока q= 100 Вт/м 2 .

Вт/(м . 0 С)

(Стенка предположительно из сухого дерева)

Пример 2-3.Определитьплотность теплового потока черезплоскую шамотную стенку толщинойδ=0,5 м. и найти действительное распределение температуры, если нанаружных по­верхностях температуры соответственно t₁= 1000 0 С, t₂= 0 0 Си коэффициенттеплопроводности шамотаλ = 0,85+ 0,0004*t) Вт/(м. кв.*°С).

Сначала вычислим среднюю темпе­ратурустенки tср:

По этой средней температуре tср определим среднее значение коэффициентатеплопроводности λ_ср

λ_ср=0,85+0,0005*tср)=1,1 Вт/(м. кВ.* 0 С).

Подставляяполученное значениеλср в расчётную зависимость, получаем:

Получено линейное распределение температуры в стенке.

Пример 2-4. Определить плотность теплового потока, проходящего че­рез стенку парового котла, если толщина ее δ₁ = 20 мм, коэффициент теплопровод­ности материала λ₁ = 450 Вт/(м* 0 С) и с внутренней стороны стенка покрыта слоем котельной накипи толщиной δ₂ = 2 мм с коэффициентом теплопроводности λ ₂ = 1,0 Вт/(м*°С). Температура наружной поверхности t₁=250°С, а внутренней — t₃ = 200°С.

Температура внутренней поверхности стального листа (под накипью) определяется по формуле:

Пример 2-5. Паропровод диаметром I60/170 мм покрыт двуслойной изо­ляцией. Толщина первого слоя δ₂ = 30 мм и второго δ₃ = 50 мм. Коэффи­циенты теплопроводности трубы и изоляции соответственно равны: λ₁ = 50, λ₂=0,15 и λ₃ = 0,08 Вт/(м 0 С). Температура внутренней поверхности паро­проводаt₁ = 300°С и внешней поверхности изоляции t₂= 50 0 С. Опреде­лить линейную плотность теплового потока и температуры на поверхностях раздела отдельных слоев.

и

Тепловой поток через многослойную цилиндрическую стенку опреде-

Рассчитаем температуры на стыках:

Изобразить расчётную схему паропровода в масштабе с распределением температур в слоях.

Варианты заданий по теплопроводности:

К задаче 2.1

Температура на холодной поверхности стенки определяется по формуле

Т = -40+n

n – порядковый номер студента в списке группы

Теплопроводность принять в соответствии с заданным материалом стенки

№ вари- анта	№ вари- анта
Материал стенки	Материал стенки
Бетон	Бетон
Кирпич изоляционный	Кирпич изоляционный
Сосна	Сосна
Кирпич строительный	Кирпич строительный
Кирпич изоляционный	Кирпич изоляционный
Сосна	Опилки древесные
Бетон	Бетон
Кирпич изоляционный	Кирпич изоляционный
Сосна	Сосна
Кирпич строительный	Кирпич строительный
Кирпич изоляционный	Кирпич изоляционный

Температура внешней поверхности изоляции t = 50-2*n С

Источник