Рассчитать процесс теплопередачи через трехслойную шаровую стенку. Внутренний диаметр стенки dвн = 20 мм.

Рассчитать процесс теплопередачи через трехслойную шаровую стенку. Внутренний диаметр стенки dвн = 20 мм. Толщины слоев (от внутреннего к наружному) . Коэффициенты теплопроводности слоев (от внутреннего к наружному): . Внутренняя поверхность шаровой стенки омывается горячим теплоносителем с температурой Тf1, а наружная – холодным теплоносителем с температурой Тf2. Коэффициент теплоотдачи от горячего теплоносителя к стенке равен , а от стенки холодному теплоносителю - . Определить тепловой поток (если он не задан), коэффициент теплопередачи, температуры Тf1, Tw1, T1-2, T2-3, Tw2. Изобразить график изменения температуры по толщине слоев шаровой стенки и в пограничных слоях (график выполнить в масштабе). Выполнить проверку расчетов. Исходные данные , , Q = 36,19 Вт, Tf2 = 5 °С

Определим наружные диаметры изоляции:

2. Определим термические сопротивления участков
Термическое сопротивление теплоотдачи от горячего теплоносителя к шаровой стенке
Термическое сопротивление теплопроводности слоев изоляции шаровой стенки:
Термическое сопротивление теплоотдачи от шаровой стенки к холодному теплоносителю
3 . Определим коэффициент теплопередачи шаровой стенки:
4. Определим требуемые температуры:

5. Выполним проверку, подсчитав тепловой поток:

Заданный и рассчитанный тепловые потоки сходятся, следовательно температуры найдены верно.
6

. Определим коэффициент теплопередачи шаровой стенки:
4. Определим требуемые температуры:

5. Выполним проверку, подсчитав тепловой поток:

Заданный и рассчитанный тепловые потоки сходятся, следовательно температуры найдены верно.
6