Определить плотность теплового потока через стенку камеры, состоящей из слоя, стали (δ1=2,5мм) и слоя

Определить плотность теплового потока через стенку камеры, состоящей из слоя, стали (δ1=2,5мм) и слоя асбеста (δ2=6мм), если коэффициенты теплоотдачи α1=30 Вт/(м2*град), α2=10 Вт/(м2*град), температуры сред t1=-100C, t2=200C, (λст=65 Вт/(м*град), λиз=0,06 Вт/(м*град))

Запишем основное уравнение теплопередачи:
Q=KFΔtсрτ
где Q – тепловой поток (количество переданной энергии от одного теплоносителя к другому) через поверхность площадью F, Дж;
K – коэффициент теплопередачи (показывает интенсивность теплообмена), Вт/м2К;
F – площадь поверхности, через которую осуществляется процесс передачи тепла, м2;
Δtср – средняя разность температур между теплоносителями, °С (или К);
τ – время, в течение которого осуществлялся перенос тепла, с.
Нас же интересует плотность теплового потока . Она, в свою очередь, определяет количество тепловой энергии, передаваемой в единицу времени через единичную поверхность:
q=QFτ=KΔtср
Для плоской стенки коэффициент теплопередачи равняется:
K=11α1+δiλi+1α2
где – α1 – коэффициент теплоотдачи от 1ой среды к 1ой стенке Вт/м2К;
δi – толщина слоя стенки, м;
λi – теплопроводность слоя стенки, Вт/м*К;
α2 – коэффициент теплоотдачи от 2ой стенке ко 2ой среде (нумерация первой и второй сред и, соответственно, стенок условна), Вт/м2К
Средняя разность температур определяется как разность температуры горячего и холодного теплоносителей:
Δtср=t2-t1
Перепишем формулу для нахождения теплового потока с учетом формул для K и Δtср:
q=KΔtср=t2-t11α1+δiλi+1α2
Подставив заданные значения наконец найдем тепловой поток:
q=KΔtср=20-(-20)130+0,002565+0,0060,06+110=171,4 (Вт/м2К)

. Она, в свою очередь, определяет количество тепловой энергии, передаваемой в единицу времени через единичную поверхность:
q=QFτ=KΔtср
Для плоской стенки коэффициент теплопередачи равняется:
K=11α1+δiλi+1α2
где – α1 – коэффициент теплоотдачи от 1ой среды к 1ой стенке Вт/м2К;
δi – толщина слоя стенки, м;
λi – теплопроводность слоя стенки, Вт/м*К;
α2 – коэффициент теплоотдачи от 2ой стенке ко 2ой среде (нумерация первой и второй сред и, соответственно, стенок условна), Вт/м2К
Средняя разность температур определяется как разность температуры горячего и холодного теплоносителей:
Δtср=t2-t1
Перепишем формулу для нахождения теплового потока с учетом формул для K и Δtср:
q=KΔtср=t2-t11α1+δiλi+1α2
Подставив заданные значения наконец найдем тепловой поток:
q=KΔtср=20-(-20)130+0,002565+0,0060,06+110=171,4 (Вт/м2К)