Новый подход к
моделированию полей
Языковые версии сайта:
Language no-Pyccku Global English Deutsch Espanol Francais Italiano Danmark Ceske Chinese

>> >> >>

Естественная конвекция с поверхности горизонтальной пластины

Горизонтальная стальная пластина разделяет две воздушных среды с разными температурами.

Тип задачи:
Плоская задача стационарной теплопередачи.

Геометрия:

Длина пластины l = 1000 мм, толщина пластины d = 2 мм.
Площадь пластины 1 м2.

Дано:
температура воздуха ниже пластины T1 = 20 °C,
температура воздуха выше пластины T2 = -10 °C,
теплопроводность пластины λпласт = 0.4 Вт/(м·K)

Задание:
Определить температуры нижней и верхней поверхностей пластины и тепловой поток через них.

Решение:
Тепловой поток идет от более теплой области к более холодной (в нашей модели снизу вверх, через пластину). Тепловой поток внутри пластины передаётся за счёт теплопроводности. Тепло передается от воздуха к пластине за счёт конвекции. Коэффициенты конвекции зависят от многих параметров, включая температуру среды, форму и ориентацию поверхностей.

Вычисление коэффициентов конвекции выполнено в калькуляторе коэффициента конвекции для естественных условий. Температуры поверхностей пластины для расчета коэффициентов конвекции будем оценивать равными средней температуре пластины, которую можно принять за Tпл = (T1+T2)/2 = 5 °C.

Средние коэффициенты конвекции с поверхностей пластины
αвнизу = 1.9 Вт/(м2·K), αсверху = 4.7 Вт/(м2·K).

Результат:
Поток тепла: Ф = 40 Вт/ м2. Температура нижней поверхности пластины: Tвнизу = -1.2 °C.
Температура верхней поверхности пластины: Tсверху = -1.4 °C.

Полученные значение температур отличаются от начального предположения о температуре поверхностей. Поэтому целесообразно было бы повторить расчёт с уточненными значениями коэфициентов конвекции.

Скачать файлы задачи.

ELCUT включён в Государственный реестр Российского программного обеспечения


Карта сайта