Критический диаметр изоляции. Передача теплоты через шаровую стенку

Нажмите для полного просмотра!

Критический диаметр изоляции. Передача теплоты через шаровую стенку, слайд №2

Критический диаметр изоляции. Передача теплоты через шаровую стенку, слайд №3

Критический диаметр изоляции. Передача теплоты через шаровую стенку, слайд №4

Критический диаметр изоляции. Передача теплоты через шаровую стенку, слайд №5

Критический диаметр изоляции. Передача теплоты через шаровую стенку, слайд №6

Критический диаметр изоляции. Передача теплоты через шаровую стенку, слайд №7

Критический диаметр изоляции. Передача теплоты через шаровую стенку, слайд №8

Критический диаметр изоляции. Передача теплоты через шаровую стенку, слайд №9

Критический диаметр изоляции. Передача теплоты через шаровую стенку, слайд №10

Критический диаметр изоляции. Передача теплоты через шаровую стенку, слайд №11

Критический диаметр изоляции. Передача теплоты через шаровую стенку, слайд №12

Критический диаметр изоляции. Передача теплоты через шаровую стенку, слайд №13

Критический диаметр изоляции. Передача теплоты через шаровую стенку, слайд №14

Критический диаметр изоляции. Передача теплоты через шаровую стенку, слайд №15

Критический диаметр изоляции. Передача теплоты через шаровую стенку, слайд №16

Критический диаметр изоляции. Передача теплоты через шаровую стенку, слайд №17

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Критический диаметр изоляции. Передача теплоты через шаровую стенку. Доклад-сообщение содержит 17 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

ФБОУ ВПО Астраханский Государственный Технический Университет Кафедра «Теплоэнергетика»

Слайд 2

Описание слайда:

Тепловая изоляция – это покрытие из теплоизоляционного материала, которое способствует снижению потерь Q в окружающую среду. Тепловая изоляция – это покрытие из теплоизоляционного материала, которое способствует снижению потерь Q в окружающую среду. Рассмотрим случай, когда цилиндрическая стенка покрыта однослойной тепловой изоляцией. Величины α1, α2, λ1 и λиз заданы(рис. 1) Вопрос: как будет уменьшаться полное линейное термическое сопротивление теплопередачи при изменении δизоляции за счет изменения её диаметра?

Слайд 3

Описание слайда:

Рис. 1 Запишем Rl: (1)

Слайд 4

Описание слайда:

При увеличении внешнего диаметра изоляции d3 увеличивается сопротивление слоя изоляции , но одновременно уменьшается сопротивление теплоотдачи на наружной поверхности изоляции. Возьмем производную от по d3 и приравняем её к 0: Выражая из этого уравнения получим формулу для определения критического диаметра (что соответствует экспериментальной точке кривой = f()), т.е. min и max (2)

Слайд 5

Описание слайда:

Вторая производная от в этой точке будет >0. Следовательно, критическому диаметру соответствует min и max ql ,определяемый: ). Рис. 2

Слайд 6

Описание слайда:

Уравнение (1) показывает, что увеличение d3 (диаметра изоляции) в области d2 < d3 < dкр сопровождается увеличением тепловых потерь за счёт повышения теплоотдающей поверхности изоляции; при d3 = dкр эти потери достигают максимального значения и только при d3 > dкр тепловая изоляция оправдывает своё назначение; т.е. увеличение d3 приводит к уменьшению ql.

Слайд 7

Описание слайда:

Следовательно, для эффективности применения изоляции необходимо, чтобы dкр был меньше внешнего диаметра оголённого трубопровода d2 либо равен ему. В этом случае d3 > d2 > dкр. Подставив в последнее неравенство выражение для dкр, получаем Отсюда, Если это условие не выполняется, то изоляционный материал подобран неправильно.

Слайд 8

Описание слайда:

Изоляция считается эффективной, если термическое сопротивление изолированной трубы больше чем неизолированной: т.е. (1) или (2) Тепловой поток от неизолированной внешней поверхности трубы:

Слайд 9

Описание слайда:

Тепловой поток от изолированной поверхности с толщиной изоляции δиз(термическим сопротивление стенки пренебрегаем): В зависимости от соотношения , изоляция может вести как к повышению так и к понижению Q. Отношение: ;

Слайд 10

Описание слайда:

Передача теплоты через шаровую стенку. Граничные условия первого рода – когда задается распределение t˚C на поверхности тела в функции времени Пусть имеется полый шар с радиусами r1 и r2, постоянным коэффициентом λ(теплопроводности) и с заданными равномерно распределенными температурами поверхностей tc1 и tc2. Т.к. в данном случае t˚C изменяется в направлении радиуса шара, то диф. уравнение теплопроводности в сферич. координ.:

Слайд 11

Описание слайда:

Граничные условия: при r=r1 t=tc1 при r=r2 t=tc2 После двойного интегрирования (1) получаем: Постоянные с1 и с2 определяются из граничных условий:

Слайд 12

Описание слайда:

Подставляя из (3) в уравнение (1) получим выражение для температурного поля в шаровой стенке: (4) Из закона Фурье: подставив значение градиента температуры :

Слайд 13

Описание слайда:

Профиль температуры по толщине шаровой стенки меняется по закону гиперболы.

Слайд 14

Описание слайда:

Из уравнения (5) выразим термическое сопротивление шаровой стенки: тогда - для однослойной стенки. Для многослойной стенки: где Перепад температур в i-ом слое:

Слайд 15

Описание слайда:

II. Граничные условия третьего рода(теплопередача). Кроме r1 и r2, известны tж1 и tж2, и α1 и α2. Эти величины =const во времени, а α1 и α2 =const и по поверхности. Т.к. процесс стационарный и полный тепловой поток Q [Вт] будет const для всех изотермических поверхностей, то: