DSC00051 (20)

Z powyższych danych wynika, że aluminium przewodzi temperaturę lepiej niż ołów i żelazo. Bóżnice w przewodzeniu temperatury przez ołów i żelazo są nieznaczne, tym niemili ej 'charakterystyczne jest, że żelazo, które przewodzi ciepło lepiej niż ołów - gorzej przewodzi temperaturę.

Scałkowanie równania Fouriera do postaci przydatnej dla techniki jest możliwe. Zagadnienie to jednak w praktyce komplikuje dodatkowy fakt, że przewodzeniu oiepła przez ściankę towarzyszy najczęściej konwekcja. Z reguły jest tak, że po obu stronach ściany znajdują się płyny przemieszczające się wzdłuż ścian. Temperatura ścian nie osiąga temperatury pły — nów w ich głównym nurcie. Temperatury w. warstwie przyściennej zmieniają się jak to ilustruje rys. 10.

Kys.10'. Rozkład temperatur w płynie i ścianie.

W zagadnieniach technicznych spo —_ tykamy się najczęściej z tym, że znamy temperaturę głównego nurtu płynu, a nie znamy temperatury w warstwie najbliższej ścianki. Dlatego prooesu przenikania ciepła od płynu do ścianki nie traktujemy jako procesu przewodzenia ciepła, nie bierzemy pod uwagę grubości warstwy przewodzącej ciepło, a jedynie powierzchnię rozdziału faz i różnicę temperatur pomiędzy głównym nurtem płynu i temperaturą ściany. Przenikanie ciepła od płynu do ściany wyrażamy wzorem

111 -^płynu l ściany/* f I |f|

gdzie: a - współczynnik przenikania ciepła od płynu do ściany

/lub na odwrót/ liczony w kcal/m^.°C.godz; inaczej

ilość ciepła, która w ciągu 1 godziny przepływa od

2

płynu do ściany o p owlerzchni 1 m .

2.2.2. Obliczanie procesu nieustalonego przenikania ciepła

W płynie o stałej temperaturze t_p znajduje się płyta o temperaturze początkowej t_Q. Przyjmijmy, że współczynnik przewodnictwa ściany 3V = ~ , co oznacza, że temperatury w płycie wyrównywają się w każdej chwili. Znajdźmy jaką temperaturę osiąga płyta po upływie czasu T .

Ciepło przenikające do płyty wynosi

dQ |

Rys.11. Rozkład temperatur w płycie ogrzewanej przez płyn.

ot ,P./t_p-t/. dT

Ciepło to podnosi temperaturę płyty o dt, a zatem

dQ = V .j . c.dt

gdzie: V - objętość płyty;

V - ciężar właściwy płyty; c — ciepło właściwe płyty.

Z porównania obu równań otrzymujemy

oc

ł-c

/25/

A po scałkowaniu

gdzie t_Q - początkowa temperatura płyty.

Stosunek y- oznacza grubość płyty & w przypadku przenikania ciepła do płyty tylko z jednej strony, -y- - przy przenikaniu dwustronnym.

Oznaczmy przez Y stosunek różnicy temperatur pomiędzy płynem a płytą na początku procesu przenikania ciepła i po upływie czasu T

i = y ~t-    /as/

V“ o

19