1tom322

13. ELEKTROTERMIA -646

13.2.2. Obliczanie oporów cieplnych

W prostych przypadkach (zagadnienia jednowymiarowe), opory cieplne kondukcyjne oblicza się wg wzorów zawartych w tabl. 13.1. Opory cieplne konwekcyjne wymagają znajomości współczynnika przejmowania ciepła przez konwekcję. Najdokładniejszą metodę jego określania daje teoria podobieństwa, z której wynika, że np.

=<2-3

źgNugc

<5_C

(13.9)

przy czym: — przewodność cieplna właściwa ośrodka B (ciecz, gaz), wymieniającego ciepło z powierzchnią ośrodka stałego C o wymiarze charakterystycznym <5_C; Nu_sc — bezwymiarowe kryterium Nusselta wyznaczane ze wzorów empirycznych [13.9], Często podaje się uproszczone wzory na a lub wartości liczbowe tego współczynnika. Należy z nich korzystać z dużą ostrożnością, zwłaszcza gdy brak bliższych danych dotyczących rodzaju układu wymiany ciepła i granic poprawności wartości tak wy-

Tablica 13.1. Opory cieplne kondukcyjne częściej spotykanych układów

Układ przewodzący ciepło 1

Opór cieplny kondukcyjny 2

1. Wycinek o powierzchni A jednorodnej ścianki płasko-równoległościennej nieskończenie rozciągłej

_ó_

XA

S grubość ścianki

X — przewodność cieplna właściwa ścianki

2. Wycinek o powierzchni A wielowarstwowej ścianki płasko równoległościenej nieskończenie rozciągłej

d₍ grubość kolejnych warstw ścianki X_{ — przewodność cieplna właściwa kolejnych warstw ścianki

3. Ścianka płaskorównoległościenna jednorodna o skończonych wymiarach

S

^A2

A_y = s,h, powierzchnia wewnętrzna ścianki A₂ = s₂h₂ — powierzchnia zewnętrzna ścianki

Tablica 13.1 (cd.)

Układ przewodzący ciepło

Opór cieplny kondukcyjny

1 2

4.

Ścianka płaskorównoległościenna n-warstwowa o skończonych wymiarach

5. Odcinek o długości / jednorodnej ścianki cylindrycznej nieskończenie długiej

d₂—średnica zewnętrzna cylindra

6.

Odcinek o długości / wielowarstwowej ścianki cylindrycznej nieskończenie długiej

2kI _i=i /.j d_;

d,—średnica wewnętrzna i-tej ścianki , średnica zewnętrzna i-tej ścianki

7.

Ścianka jednorodna kulista (rys. jak w p. 5)

d_L—średnica wewnętrzna kuli d₂ — średnica zewnętrzna kuli

8.

Ścianka wielowarstwowa kulista (rys. jak w p. 6)

d_t — średnica wewnętrzna i-tej ścianki </₁₊₁ - średnica zewnętrzna i-tej ścianki