ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.07.2024
Просмотров: 15
Скачиваний: 0
2 Лабораторная работа №2 теплопроводность плоской
многослойной стенки
Цель работы: нахождение плотности теплового потока и
температурного поля в плоской многослойной стенке при
граничных условиях 1-го рода, исследование влияния
теплопроводности материалов слоев на распределение
температуры.
2.1 Определение значения температуры в кельвинах (К) на наружных
поверхностях:
T1 = 500+10٠N = 500+10٠21=710 K.
T2 = 300+10٠N = 300+10٠21=510 K.
где N – номер варианта.
2.2 Определение значения плотности теплового потока.
2.2.1 Плотность теплового потока вычисляют по формуле:
(2.1)
Рассчитываем q согласно (2.1).
2.2.1.1 При λ1=1 Вт/(мК), λ2=1 Вт/(мК), λ3=1 Вт/(мК), λ4=1 Вт/(мК),
λ5=1 Вт/(мК):
2.2.1.2 При λ1=10 Вт/(мК), λ2=20 Вт/(мК), λ3=30 Вт/(мК), λ4=40 Вт/(мК),
λ5=50 Вт/(мК):
2.2.1.3 При λ1=5 Вт/(мК), λ2=50 Вт/(мК), λ3=60 Вт/(мК), λ4=70 Вт/(мК), λ5=100 Вт/(мК):
2.2.1.4 При λ1=1 Вт/(мК), λ2=10 Вт/(мК), λ3=100 Вт/(мК), λ4=1000 Вт/(мК), λ5=1000 Вт/(мК):
2.3. Определение температурного поля в многослойной стенке:
2.3.1. Температурное поле вычисляют по формуле:
(2.2)
Согласно (2.2) вычисляем температуры на границе каждого слоя
2.3.1.1 При λ1=1 Вт/(мК), λ2=1 Вт/(мК), λ3=1 Вт/(мК), λ4=1 Вт/(мК), λ5=1 Вт/(мК):
δ=0м , Т=710К; δ=0,1м , Т=697К; δ=0,2м , Т=670К; δ=0,3м Т=630К;
δ=0,4м , Т=577К; δ=0,5м , Т=510К;
2.3.1.2 При λ1=10 Вт/(мК), λ2=20 Вт/(мК), λ3=30 Вт/(мК), λ4=40 Вт/(мК), λ5=50 Вт/(мК):
δ=0м , Т=710К; δ=0,1м , Т=670К; δ=0,2м , Т=630К; δ=0,3м Т=590К;
δ=0,4м , Т=550К; δ=0,5м , Т=510К;
2.3.1.3 При λ1=5 Вт/(мК), λ2=50 Вт/(мК), λ3=60 Вт/(мК), λ4=70 Вт/(мК),
λ5=100 Вт/(мК):
δ=0м , Т=710К; δ=0,1м , Т=610К; δ=0,2м , Т=590К; δ=0,3м Т=565К; δ=0,4м , Т=535К; δ=0,5м , Т=510К;
2.3.1.4. При λ1=1 Вт/(мК), λ2=10 Вт/(мК), λ3=100 Вт/(мК), λ4=1000 Вт/(мК), λ5=1000 Вт/(мК):
δ=0м , Т=710К; δ=0,1м , Т=549К; δ=0,2м , Т=516К; δ=0,3м Т=511,6К; δ=0,4м , Т=511К; δ=0,5м , Т=510К;
2.4.
На рисунке 2.1. показан график изменения
температуры
T(x) в плоской многослойной стенке при
граничных условиях первого рода для
различных коэффициентов теплопроводности.
Рис. 2.1
-
Вывод:
- В случае постоянной теплопроводности каждого слоя температура в многослойной стенке изменяется по линейному закону;
- В случае переменной теплопроводности каждого слоя температура в многослойной стенке при возрастании коэффициента теплопроводности каждого последующего слоя изменяется не по линейному законом