* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
116
ТЕПЛОПЕРЕДАЧА
норным. Поверхности, все точки которых обладают одинаковой температурой, на* эываются изотермическими. Производ ная от температуры по нормали к изо термической поверхности называется градиентом температуры g r a d t = ^ L - градIм; дп g r a d / — в е к т о р , направленный по нор мали к изотермической поверхности в сторону увеличения температуры. Передача тепла теплопроводностью происходит по направлению нормали к изотермической поверхности. Количе ство тепла, проходящее через элемен тарную площадку на изотермической поверхности, отнесенное к единице вре мени и единице поверхности элементар ной площадки, называется плотностью теплового потока d*Q dx-dF ккал) M -час,
f 2
зависит от температуры и давления. Значения X для твердых тел даны в табл. 1—7, для жидкостей — в табл. 8 и 9, для газов и для паров — в табл. 1 0 — 1 2 . Связь между изменениями температуры в пространстве и во времени устана вливается на основе первого и второго законов термодинамики и закона БиоФ у р ь е и выражается дифференциальным уравнением теплопроводности. Это уравнение имеет вид: если X зависит от температуры dt
4
W
a
d l v
(
X
ß
r
a
d
если X — величина от
постоянная ' ст •
где q— вектор, направленный по нор мали к изотермической поверхности в сторону уменьшения температуры. Количество тепла, проходящее в еди ницу времени через изотермическую поверхность площадью F называется тепловым потоком:
t
Q •= £ qdF
ккал/час.
где а — ^jкоэффициент температуро проводности в мЦчас\ он характеризует скорость выравнивания температуры в неравномерно нагретом т е л е ; с — тепло емкость в ккал/кГ-град; т удельный вес тела в кГ}м*\ q — объемная произ водительность источников тепла в ккал/м -час, численно равная количеству тепла, выделяемому источниками в еди нице объема тела в единицу времени; V / — дифференциальный оператор вто рого порядка (оператор Л а п л а с а ) . В прямоугольных координатах.
v ъ 2
П о закону Био-Фурье плотность те плового потока пропорциональна гра диенту температуры
v
dx^ дЧ , ±dt>\_&^
dy^dzl' , дН
— долгота; ф — широта. Д л я стационарного режима уравнение теплопроводности имеет вид у2, + ?£ 0;
=
при отсутствии внутренних источников тепла оно имеет следующий вид: V*/ - 0.