To tylko jedna z 2 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
POMIAR WSPÓŁCZYNNIKA PRZEWODNOŚCI CIEPLNEJ
1.1. Elementarne wiadomości z zakresu teorii przewodnictwa cieplnego.
Różnice temperatur między poszczególnymi punktami rozpatrywanej przestrzeni wywołują przepływ ciepła.
Gęstość strumienia cieplnego, czyli ilość ciepła przepływająca w jednostce czasu przez jednostkę powierzchni związana jest z właściwościami pola temperatury empirycznym prawem Fouriera:
q = -λ*grad t (1.1)
Gdzie:
λ - współczynnik przewodzenia ciepła (przy założeniu izotropowości ciał). q - wektor gęstości strumienia cieplnego
Gradient pola temperatur (grad t) jest operatorem różniczkowym określającym zmiany przyrostów temperatury w funkcji współrzędnych przestrzennych rozpatrywanego obszaru. W przypadku rozpatrywania jednej zmiennej przestrzennej, tzn., gdy temperatura nie zależy np. od współrzędnych "y" i "x", a zmienia się wzdłuż osi "z", prawo (1.1) przybiera prostą postać równania różniczkowego zwyczajnego:
q = - λ*dt/dz ( 1 . 2 )
Jeśli temperatura jest stała w całej przestrzeni, prawa strona równania jest równa zero, a strumień cieplny jest zerowy. Nie ma przepływu ciepła między punktami o tej samej temperaturze, co jest zgodne z sensem fizycznym zagadnienia. Przechodząc od równania (1.2) do równania różniczkowego i korzystając z definicji gęstości strumienia cieplnego możemy uzyskać wzór określający współczynnik λ:
λ=Q*Δz/S*τ*Δt=q* Δz/ Δt (1.3)
Q - ilość ciepła
Δz- grubość warstwy przegrody -
τ -czas
Δt- różnica temperatur na powierzchni przegród
Współczynnik przewodności cieplnej określany jest, zatem przez ilość ciepła przepływającą w warunkach ustalonego przepływu w jednostce czasu przez jednostkową powierzchnię płaskiej przegrody z danego materiału o grubości 1m przy różnicy temperatur na powierzchniach 1°C.
λ [W/m*K] - układ SI
Wielkościami pochodnymi od współczynnika przewodności cieplnej λ stosowanymi w obliczeniach inżynierskich są: opór cieplny R i współczynnik przenikania ciepła U. Opór cieplny jednomateriałowej przegrody lub warstwy wchodzącej w skład przegrody jest proporcjonalny do jej grubości i odwrotnie proporcjonalny do współczynnika przewodności cieplnej λ.
R= Δx/λ = d/λ [m2*K/W] ( 1.4 )
d - grubość warstwy
Całkowity opór cieplny wielowarstwowej przegrody płaskiej jest sumą oporów cieplnych
poszczególnych warstw, uzupełnioną o opory wnikania ciepła przy powierzchniach Ri i Re.
R= Ri +R1+R2+....+Rn+Rp+Re= 1/αi+Σd
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)