洗阳师范大学化工基础第3章热量传递3.2.3平壁的热传导1.单层平壁的定态热传导输入热量输出热量一常数速率速率Q-常数=s=-astd-吴'dx(a为常数)asJoggas(t-t2)0b啦b推动力At4-tQ=qsR热阻b/as2025年10月12日星期日
2025年10月12日星期日 化工基础 第3章热量传递 t t1 t2 0 b x 常数 速率 输出热量 速率 输入热量 = = Q Q Q = 常数 dx R t b S t t = = − = 热阻 推动力 1 2 Q = qS dx dt = qS = −S = − t b t x S Q t 0 d d 2 1 (为常数) 3.2.3 平壁的热传导 1. 单层平壁的定态热传导 b λS t t Q ( ) 1 − 2 =
洗阳师范大学化工基础第3章热量传递2.多层平壁的定态热传导tttK显然,通过每一层的O-常数或g-常数t推动力Q=qs热阻Q1-t-tt-4basbasbas0总推动力b总热阻2025年10月12日星期日
2025年10月12日星期日 化工基础 第3章热量传递 t t2 t3 t4 t1 0 x b 显然,通过每一层的 Q=常数或 q=常数 热阻 推动力 Q = qS = 总热阻 总推动力 = − = − = − = − = − = = + = b S t t b S t t b S t t b S t t b S t t i i i n i i i n 1 1 1 3 1 1 4 3 3 3 4 2 2 2 3 1 1 1 2 2. 多层平壁的定态热传导 Q ?
洗阳师范大学化工基础第3章热量传递等比定理:caS10d2025年10月12日星期日
2025年10月12日星期日 化工基础 第3章热量传递 等比定理:
洗阳师范大学3化工基础第3章热量传递【例3-1】如本题附图所示,有一平壁燃烧炉,炉壁由耐火砖、保温砖(保温层)和建筑砖(保护层)三种材料组成,相邻材料之间接触良好,已知火砖:bl=150mm,^一1.64W/(m·℃);保温砖:bz一310mm,入a0.15W/(m·℃);建筑砖:b=240mm,入=0.75W/(m·℃)。已测得耐火砖与保湿砖接触面上的温度为t?=850℃,保温砖与建筑砖接触面上的温度t=280℃,试求:(1)单位面积的热损失:(2)各层材料的以单位面积计的热阻:(3)耐火砖内壁的温度;(4)炉壁的总温差及在各层材料中的分配。解(1)在定态导热过程中,通过各层材料的传热速率相等,又因为各层平壁面积相同,所以单位面积的热损失为耐火保保护温850-280Q_t2-t_8275(W/m2)7砖层层Siba0.310入20.15M1322(2)各层材料以单位面积计的热阻。耐火砖:bbbsbi0,15R=0.0914(m2.℃/W)1.64入保温砖:t112b20.310R-2.07(m2.℃/W)0.15入25t4建筑砖:bs0.24Rsx0.32(m2.℃/W)0入30.752025年10月12日星期日
2025年10月12日星期日 化工基础 第3章热量传递
沈阳师范大学化工基础第3章热量传递(3)耐火砖内壁温度对耐火砖可按单层平壁计算t-=275qi=q=Ri则t=275R,+t=275×0.0914+850=875(℃)(4)总温差及各层材料中的温度差。总温差:△t=qR=275×(0.0914+2.07+0.32)682.4(℃)各层温差分配:t:t2:△t3-R:Rz:R=0.0914:2.07:0.32=1:22.7:3.5由计算结果可以验证前面的结论:在定态导热过程中,热阻大,分配于该层的温差也大,即温差与热阻成正比,而正比例系数即为单位面积的传热速率,即热通量。2025年10月12日星期日
2025年10月12日星期日 化工基础 第3章热量传递