△t1+△t2+△t3 q= t1-t4 (++) b3) 元元2 +元2 △t1+△t2+△t3 t1-t4 q= R+R+R3 R+R+R3 同理,对具有层的平壁,穿过各层热量的一般公式为 9 4-t1=4-ia1 ∑R i= 式中为n层平壁的壁层序号
( ) ( ) q 3 3 2 2 1 1 1 4 3 3 2 2 1 1 1 2 3 b b b t t b b b t t t + + − = + + + + = 1 2 3 1 4 1 2 3 1 2 3 q R R R t t R R R t t t + + − = + + + + = = + = = + − = − = n i 1 i 1 1 1 1 1 R q n i n i i i n t t b t t 同理,对具有n层的平壁,穿过各层热量的一般公式为 式中i为n层平壁的壁层序号
例:某冷库外壁内、外层砖壁厚均为12cm,中间夹层厚10cm, 填以绝缘材料。一砖墙的热导率为0.70w/血·k,绝经函热导 率为0.04w7/m·k,墙外表面温度为10℃,内表面为-5℃,试 计算进入冷库的热流密度及绝绿料与砖墙的两接触面正的温 摩 根据题意,已知t110℃,t45 2,b1=b3=0.12m b2=0.10m,入=入3=0.70w/m: 入2=0.04w/m·k。 按热流密度公式计算Q 1-t4 0-(-5) (B+B2+b:) 0.20.10 0.12 5.27w1m 0.700.04 0.70 按温度差分配计算2、3 t,=i-q元 =10-5.27× 0.12 .70 =9.1℃ b+i,=527 0.12 +(-5) 0.70
例:某冷库外壁内、外层砖壁厚均为12cm,中间夹层厚10cm, 填以绝缘材料。砖墙的热导率为0.70w/m·k,绝缘材料的热导 率为0.04w/m·k,墙外表面温度为10℃ ,内表面为-5℃ ,试 计算进入冷库的热流密度及绝缘材料与砖墙的两接触面上的温 度。 2 3 3 2 2 1 1 1 4 5.27 / 0.70 0.12 0.04 0.10 0.70 0.12 10 ( 5) ( ) w m b b b t t A Q q = + + − − = + + − = = 按温度差分配计算t2、t3 9.1 0.70 0.12 10 5.27 1 1 2 = 1 − = − = b t t q ℃ ( 5) 4.1 0.70 0.12 5.27 4 3 3 3 = + t = + − = − b t q ℃ 解: 根据题意,已知t1=10℃ ,t4=-5℃ ,b1=b3=0.12m , b2=0.10m,λ1= λ3= 0.70w/m·k, λ2= 0.04w/m·k。 按热流密度公式计算q:
3.2.3、圆筒壁的隐定热传导 (1) 单层圆筒壁的稳定热传导 如图所示: >设圆筒的内半径为r1,内 壁温度为心外半径为正,: 外壁温度为t2 >温度只沿半径方向变化 等温面为同心圆柱面。圆简 壁与平壁不同点是其面随半 ) 径而变化。 >在半径r处取一厚度的薄层,若圆筒的长度为L,则半 径为r处的传热面积为A=2πrL
Q t2 t1 r1 r r2 dr L 如图所示: 3.2.3、圆筒壁的稳定热传导 (1) 单层圆筒壁的稳定热传导 ➢设圆筒的内半径为r1,内 壁温度为t1,外半径为r2, 外壁温度为t2。 ➢温度只沿半径方向变化, 等温面为同心圆柱面。圆筒 壁与平壁不同点是其面随半 径而变化。 ➢在半径r处取一厚度为dr的薄层,若圆筒的长度为L,则半 径为r处的传热面积为 A=2πrL
根据傅立叶定律,对此薄圆筒层可写出传导的热量为 do=-AdA =-22mL dt dr O∫d=-2i∫ 将上式分离变量积分并整理得 o- Q=2L兄-t2 2xLG,>12 In 上式也可写成与平壁热传导速率方程相类似的形式,即 O= Am元(1-t2)_Am元(1-t2) b 乃2-
( ) ln 1 2 ( ) 2 1 2 1 2 1 2 1 2 2 1 2 1 t t r r L t t Q dr L dt r Q dr dt rL dr dt Q A t t r r − = = − = − = − 1 2 1 2 ln 2 r r t t Q L − = 将上式分离变量积分并整理得 根据傅立叶定律,对此薄圆筒层可写出传导的热量为 上式也可写成与平壁热传导速率方程相类似的形式,即 2 1 1 2 1 2 ( ) ( ) r r A t t b A t t Q m m − − = − = x t dQ dA = −
上两式相比较,可得 2L(2-2=2mnL In h 其中 2- Am 2L(-)=A-4 n In 2元Lr2 n A 2πLri A 式中 圆筒壁的对数平均半径,m Am 圆筒壁的内、外表面对数平均面积,㎡? 当A2/A<2时,可认为Am=(AtA2)2 即:当(rzr)2<2时,rm=(r1+r2)/2
r L r r L r r Am m 2 ln 2 ( ) 1 2 2 1 = − = 1 2 2 1 ln r r r r r m − = 1 2 2 1 1 2 2 1 ln 2 2 ln 2 ( ) A A A A Lr Lr L r r Am − = − = 上两式相比较,可得 其中 式中 rm——圆筒壁的对数平均半径,m Am——圆筒壁的内、外表面对数平均面积,m2 当A2 /A1<2时,可认为Am =(A1+A2)/2 即:当(r2 /r1 ) 2<2时,rm=(r1+r2 )/2