ТЕПЛОВОЙ ПОТОК В СТЕНКЕ КОНЕЧНОЙ ТОЛЩИНЫ ПРИ ВНЕЗАПНОМ ИЗМЕНЕНИИ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ
Определим температуру в шамотной стенке на расстоянии х = 0,45 м от ее поверхности, которая первоначально имела равномерную температуру 20° С и внезапно приобрела температуру Фо = 1000° С. Толщина стенки 5 = 0,5 му коэффициент температуропроводности а = 0,003 м2/час. Для решения можно использовать уравнение (65) и рис - 5, так как в рассматриваемой
Точке величина---------------------------------------- >0,6. Выражение для данного
2 У^а-т 21/а-х
Случая равно
0,5
1,44,
2~^0,003 • 10
Следовательно, больше 0,6, т. е. применимы уравнение (65) и дан-
X
Ные рис. 5. Здесь величина-------- --- Имеет значение
2 а-ч
• т
0,45
= 1,3
2 шуг0,003 • 10
И по рис. 5 /1(1,3) =0,93. Искомая температура ^0,45 = 1000—980 • 0,93 = 88°С.
При стационарном состоянии температура в этой точке была бы
9 = 220° С. ,
Таким образом, спустя 10 час. стационарное состояние еще не достигается.
Количество тепла, проходящее в кладку по истечении 10 час., определяется по уравнению (67)
<7 = ——1" л8° — = 3180 ккал/м2‘Час,
1/^0.003 • л • 10
В то время как при стационарном состоянии через кладку прошло бы лишь 1750 ккал/м2 • час, если рассчитывать по формуле
/ Л-'*)
1 Б
А + X
Где —температура горячей поверхности, равная 1000° С;
/2 — температура среды,, окружающей холодную поверхность, равная 20° С;
А — коэффициент теплоотдачи, равный 15 ккал/м2 • час -°С;
5 — толщина стенки, м.
Общее количество тепла, полученное стенкой в течение первых
10 час., можно рассчитать по уравнению (68)
Д = 2.х-(энач-д0)-Т/Т~_ ккал/м2. (68)
У а • 7г
П 2 • 1 • 980 • ТЛо Л07ЛЛ / 2
<3 =------------- ===:— = 63700 ккал/м2.
1^0,003 - те
Среднечасовое количество тепла, полученное стенкой в течение первых 10 час.,
63700 ~ОГГЛ, о
= 6370 ккал/м2 . час,
10
Следовательно, в три с половиной раза больше, чем при стационарном состоянии.