Определить коэффициент теплопередачи через цилиндрическую стенку диаметром 50х2,5 мм, если известны коэффициенты теплоотдачи внутри и снаруж...
Условие:
Решение:
Для определения коэффициента теплопередачи через цилиндрическую стенку можно использовать формулу для теплопередачи через слой материала:
Q = (T1 - T2) / (1 / (h1 * A) + ln(r2 / r1) / (2 * π * k * L))
где: Q - тепловой поток через стенку (Вт) T1 - температура внутри трубы (°C) T2 - температура снаружи трубы (°C) h1 - коэффициент теплоотдачи внутри трубы (Вт/(м²-град)) A - площадь поверхности трубы (м²) r1 - внутренний радиус трубы (м) r2 - внешний радиус трубы (м) k - коэффициент теплопроводности материала трубы (Вт/(м-град)) L - толщина стенки трубы (м)
Для данного случая: T1 = 0 °C (предположим, что внутри трубы находится холодная среда) T2 = 20 °C (предположим, что снаружи трубы находится среда с комнатной температурой) h1 = 1500 Вт/(м²-град) A = 2 * π * r1 * L (площадь боковой поверхности цилиндра) r1 = 50 / 2 * 10^-3 м (внутренний радиус трубы) r2 = (50 + 2 * 2.5) / 2 * 10^-3 м (внешний радиус трубы) k = 40 Вт/(м-град) L = 2.5 * 10^-3 м (толщина стенки трубы)
Подставим значения в формулу:
Q = (0 - 20) / (1 / (1500 * A) + ln(r2 / r1) / (2 * π * 40 * 2.5 * 10^-3))
Вычислив данное выражение, получим значение коэффициента теплопередачи через цилиндрическую стенку.