Теплопередача через стенку. Решения задач.

Теплопроводность стенки с учетом воздуха

Температура внутри помещения Tвнутр.возд.=15°С, температура наружного воздуха Тнаруж.возд.=-25°С, коэффициент теплоотдачи к внутренней стенки λвнутр =8,7 Вт/(м2·К), коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности, обдуваемой ветром, λнаруж = 23 Вт/(м2·К). λстены =0,41 Вт/(м·К), δстены =0,25м. Нужно вычислить температуры на поверхностях стены T1 и T2 и на какой глубине стены будет T0 = 0°С.

q =  Tвнутр.возд. - Tнаруж.возд.
1  +  δстены  +  1
λвнутр λстены λнаруж

q = (15+25) / (1/8,7+0,25/0,41+1/23) = 40 / (0,115+0,61+0,043) = 40 / 0,768 = 52,07Вт/м2.

Коэфициент теплопередачи:

k = q
Tвнутр.возд. - Tнаруж.возд.

k = 52,07/40 = 1,302 Вт/(м2·К).

Общее термическое сопротивление теплопередаче:

R = 1/k = 1/1,302 = 0,77м2·К/Вт

Температуры на поверхностях стенки:

T1 = 15 - 52,08/8,7 = 9,01°С; T2 = -25 + 52,08/23 = -22,8°С.

Глубину промерзания стенки:

h = (T0 - T2)⋅λстены
q

h = 22,8*0,41/52,07 = 0,179м.