КРАТКИЙ КУРС ТЕПЛОМАССООБМЕНА
24
По тем же причинам, что и для цилиндрической стенки, количество теп-
лоты
Q
не зависит от радиуса
r
.
Количество теплоты в единицу времени, передаваемое через сфериче-
скую поверхность, составленную из
n
слоев, можно определить по формуле
1
( 1)
1
1
4 (
)
1 1 1
w w n
n
i
i
i
i
T T
Q
r r
+
=
+
⋅ π ⋅
−
=
⋅
−
λ
∑
.
(3.24)
Количество теплоты, проходящее между двумя средами с температурами
1
f
T
и
2
f
T
разделенными многослойной сферической стенкой, определяется по
формуле
сф 1
2
(
)
f
f
Q k T T
= π ⋅
⋅
−
.
(3.25)
Коэффициент теплопередачи
сф
k
,
Вт / К
для многослойной сферической
стенки, состоящей из
n
слоев, определяется по формуле
1
сф
2
2
1
1 1
1
2
1
1
1 1 1
1
2
n
i
i
i
i
n
k
d
d d
d
−
=
+
+
=
+
⋅
− +
α ⋅
⋅ λ
α ⋅
∑
,
(3.26)
где
1
α
и
2
α
−
коэффициенты теплоотдачи на внутренней и внешней поверхно-
стях стенки, соответственно.
Общее термическое сопротивление теплопередачи для многослойной
сферической стенки, состоящей из
n
слоев, определяется по формуле
2
2
1
1 1
1
2
1
1
1
1 1 1
1
2
n
i
i
i
i
n
R
k
d
d d
d
=
+
+
= =
+
⋅
− +
α ⋅
⋅ λ
α ⋅
∑
.
(3.27)
3.6. Задание
Газы при температуре
T
f
1
передают через стенку площадью
F
теплоту во-
де, имеющей температуру
T
f
2
. Коэффициенты теплоотдачи от газов к стенке α
1
и от стенке к воде α
2
. Определить все термические сопротивления, коэффици-
ент теплопередачи и тепловой поток, передаваемый от газов к воде, для случа-
ев: а) стенка чистая толщиной δ; б) стенка покрыта со стороны воды слоем на-
кипи толщиной δ
н
и со стороны газов – слоем сажи толщиной δ
с
. Для случая б)
найти температуры всех слоев стенки и нарисовать температурный график.
Данные для решения взять из табл.3.1.