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

>> >> >>

Естественная конвекция с поверхности вертикальной пластины

Вертикальная стальная пластина разделяет две воздушных среды с разными температурами

Тип задачи:
Плоская задача стационарной теплопередачи.

Геометрия:

Высота пластины l = 1000 мм, толщина пластины d = 2 мм, площадь поверхности пластины 1 м2.

Дано:
температура воздуха слева от пластины T1 = 20°C,
температура воздуха справа от пластины T2 = -10°C,
теплопроводность пластины λпласт = 40 Вт/(м·K),
теплопроводность наружного воздуха λвозд = 0.027 Вт/(м·K).

Задание:
Определить температуры левой и правой поверхностей пластины и тепловой поток через них.

Решение:
Тепловой поток идет от более тёплой области к более холодной (в нашей модели слева направо через стенку). Тепловой поток внутри стенки передаётся за счёт теплопроводности. Тепло передается от стенки к воздуху 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
с теплой стороны α1 = 3.6 Вт/(м2·K); с холодной стороны α2 = 3.7 Вт/(м2·K).

Результат:
Поток тепла: F = 58 Вт / м2.
Температура левой поверхности пластины: T1 = 4.62 °C.

Температура правой поверхности пластины: T2 = 4.61 °C.

Полученные значения температур близки к начальному предположению о температуре поверхностей. Поэтому проведение итерационного процесса уточнения коэффициентов конвекции не требуется.

Загрузить файлы задачи.

Сертификаты ELCUT по ГОСТ, СП, ИСО, СанПиН


Карта сайта