ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Передача тепла теплопроводностью из "Основные процессы и аппараты химической технологии" Величина д называется плотностью теплового потока. Знак минус, стоящий перед правой частью уравнений (УП,8) и (УП,9), указывает на то, что тепло перемещается в сторону падения температуры. [c.264] Таким образом, коэффициент теплопроводности X показывает, какое количество тепла проходит вследствие теплопроводности в единицу времени через единицу поверхности теплообмена при падении температуры на I град на единицу длины нормали к изотермической поверхности. [c.264] Величина К, характеризующая способность тела проводить тепло путем теплопроводности, зависит от природы вещества, его структуры, температуры и некоторых других факторов. [c.265] При обычных температурах и давлениях лучшими проводниками тепла являются металлы и худшими — газы. Так, ориентировочные значения Х (в вт (м-град) и ккал (м-ч - град) для металлов при О С составляют для чисто меди — 394 (340) для углеродистой стали Ст.З — 52 (45) для легированной стали Х18Н9Т — 25,5 (22). [c.265] Для воздуха при О С 0,027 вт1 м- град) или 0,023 ккал (м-ч-град). [c.265] Низкая теплопроводность теплоизоляционных и многих строительных материалов объясняется тем, что они имеют пористую структуру, причем в их ячейках заключен воздух, плохо проводящий тепло. Коэффициенты 1еплопроводности газов возрастают с повышением температуры и незначительно изменяются с изменением давления. Для большинства жидкостей значения к, наоборот, уменьшаются при увеличении температуры. Исключение составляет вода, коэффициент теплопроводности которой несколько возрастает с повышением температуры до 130 °С и при дальнейшем ее увеличении начинает снижаться. Для большинства металлов коэффициенты теплопроводности уменьшаются с возрастанием температуры. Значения Х резко снижаются при наличии в металлах примесей. [c.265] Количество тепла, входящее через соответствующую грань параллелепипеда, не равно количеству тепла, выходящему через противоположную грань, так как часть тепла расходуется на повышение температуры в объеме параллелепипеда. [c.266] По закону сохранения энергии приращение количества тепла в параллелепипеде равно изменению энтальпии параллелепипеда, т. е. [c.266] Уравнение (VII,Ю) определяет температуру в любой точке тела, через которое тепло передается теплопроводностью, и называется дифференциальным уравнением теплопроводности в неподвижной среде, или уравнением Фурье. [c.267] Коэффициент температуропроводнссти а характеризует тепло-инерционные свойства тела при прочих равных условиях быстрее нагреется или охладится то тело, которое обладает ббльшим коэффициентом температуропроводности. [c.267] Уравнение (VII,11) является дифференциальным уравнением теплопроводности в неподвижной среде при установившемся тепловом режиме. [c.267] Уравнения (VII,10) и (VII,11) описывают распределение температур при передаче тепла теплопроводностью в самом общем виде, без учета, в частности, формы тела, через которое проводится тепло. Для конкретных условий эти уравнения должны быть дополнены граничными условиями, характеризующими геометрические факторы. [c.267] Уравнение теплопроводности плоской стенки. Рассмотрим передачу тепла теплопроводностью через плоскую стенку (рис. VII-3), длина и ширина которой несравненно больше ее толщины ось х расположена по нормали к поверхности стенки. [c.267] Температуры наружных поверхностей стенки равны ст, и причем 4т, 1 ст,. При установившемся процессе количества тепла, подведенного к стенке и отведенного от нее, должны быть равны между собой и не должны изменяться во времени. [c.267] Уравнение (VII, 12) показывает, чтс по толщине плоской стенки температура изменяется прямолинейно. [c.267] Уравнения (VII, 13) и (VI 1,13а) являются уравнениями теплопроводности плоской стенки при установившемся процессе теплообмена. [c.268] Уравнение теплопроводности цилиндрической стенки. Рассмотрим передачу тепла теплопроводностью через цилиндрическую стенку длиной I, внутренним радиусом и наружным радиусом г (рис. VI1-5). [c.269] К выводу уравнения теплопроводности плоской многослойной стенки. [c.269] К выводу уравнений теплопроводности цилиндрической стенки. [c.269] Температуры на внутренней и внешней поверхностях стенки постоянны и равны ст, и СТ соответственно, т. е. процесс теплообмена установившийся. Поскольку эти поверхности не равны друг другу, уравнение (VII,13) в данном случае неприменимо. Пусть ст, ст, и температура изменяется только в радиальном направлении. [c.269] Вернуться к основной статье