Основы теплопередачи - Крейт Ф.
Скачать (прямая ссылка):
Выходная информация программы для примера 2.15_
*** Стационарное распределение температуры в градусах Цельсия, расчитанное итерационным методом***
Т(1) = 88.48 Т(9) = 138.12
Т(2) = 138.78 Т(10)= 140.76
Т(3)« 158.41 Т(11) = 68.04
Т(4) = 166.16 Т(12)- 96.73
Т(5) = 168.25 Т(13)- 110.59
Т(6)- 69.19 Т(14)- 116.82
Т(7)- 108.36 Т(15)= 118.60
Т(8)- 128.84
Программа численного решения примера 2.15 написана в общей форме, так что ее можно скопировать и применить для решения самых разнообразных задач стационарной теплопроводности. В качестве входной информации пользователю требуется задать лишь два числа. Одно из них — число узлов N, в которых неизвестна температура, а второе — допустимое отклонение TOLER результатов расчета.
Ввиду ограничения по емкости оперативной памяти программа позволяет вести расчет для 100 узлов, хотя пункт DIMENSION можно изменить и занять программой больший объем оперативной памяти. Если после выполнения 50 итераций не достигается сходимости решения, на печать выводится сообщение об отсутствии сходимости.
В случае если программа применяется для другой задачи, нужно вывести новые разностные уравнения и из них выразить в явном виде температуры в отдельных узлах. Эти N уравнений должны быть введены в программу между пунктами 21 и 22.
Литература
1. Schneider P. J., Conduction Heat Transfer, Addison-Wesley, Mass., 1955. [Имеется перевод: Шнейдер П., Инженерные проблемы теплопроводности.— M.: ИЛ., 1970.]
2. Kern D. Q., Kraus A. D., Extended Surface Heat Transfer, McGraw, N. Y., 1972. [Имеется перевод: Керн Д., Краус А., Развитые поверхности теплообмена — М: Энергия, 1977].
3. Jakob M., Heat Transfer, I, Wiley, N. Y., 1949. [Имеется перевод издания 1957 г.: Якоб M., Вопросы теплопередачи. — M.: ИЛ., I960.]
4. Gardner К. A., Efficiency of Extended Surfaces, Trans. ASME, 67, p. 621 (1945).
5. Arpaci V., Conduction Heat Transfer, Addison-Wesley, Mass., 1966.
6. Ozisik M. N., Boundary Value Problems of Heat Conduction, Intext Publishers Group, N. Y., 1968.
7. Myers G. E., Analytical Methods in Conduction Heat Transfer, McGraw, N. Y., 1971.
8. Kazan C F., An Electrical Geometrical Analogue for Complex Heat Flow, Trans. ASME, 67, p. 113 (1945).
114 Глава 2
9. Kazan С. F., Heat Transfer Temperature Patterns of a Multicomponent Structure by Comparative Methods, Trans. ASME, 71, p. 9 (1949).
10. James M L., Smith G. M., Wolford J. C., Applied Numerical Methods for Digital Computation with FORTRAN and CSMP, 2nd ed., Crowell, N. Y., 1977.
11. Holman J. P., Heat Transfer, 4th ed., McGraw, N. Y., 1976, p. 66.
12. Kreith F., Principles of Heat Transfer, 3rd ed., Intext Publishers Group, N. Y., 1973, p. 93.
13. Rohsenow W. M, Hartnett J. P., eds., Handbook of Heat Transfer, McGraw, N. Y., 1973, ch. 5, p. 3.
14. Welty J. R., Engineering Heat Transfer, Wiley, N. Y., 1974, p. 98.
ЗАДАЧИ
Задачи в этой главе сгруппированы по тематике разделов, как указано в таблице. В четырех задачах (2.70—2.73) требуется получить численное решение на ЭВМ, причем нет необходимости составлять новые программы, так как все нужные программы представлены при рассмотрении примеров в этой главе.
Номер а задач Раздел Тема
2.1- 2.23 2.1-2.3 Одномерная стационарная теплопроводность при
отсутствии внутреннего тепловыделения
2.24- -2.27 2.4 Влияние переменного коэффициента теплопро-
водности
2.28- -2.34 2.5 Одномерная стационарная теплопроводность при
наличии внутреннего тепловыделения
2.35- -2.46 2.6 Перенос тепла в ребрах
2.47- -2.48 2.7 Двух- и трехмерная стационарная теплопровод-
ность, аналитические методы
2.49- -2.58 2.7 Двух- и трехмерная стационарная теплопровод-
2.7 ность, графические методы
2.59 -2.73 Двух- и трехмерная стационарная теплопровод-
ность, численные методы
2.1. Рассчитать плотность теплового потока через плоскую кирпичную стенку = 0,65 Вт/(м-град)] толщиной 15 см, если температура ее наружной поверхности 35°С, а температура внутренней поверхности 250C Вычислить термическое сопротивление на единицу площади поверхности стенки. Найти температуру в среднем сечении стенки.
2.2. Плотность теплового потока через алюминиевую пластину толщиной 10 см равна 5•1O4 Вт/м2. Температура одной поверхности пластины 15O0C Найти температуру второй поверхности пластины.
2.3. Алюминиевая пластина, рассматриваемая в задаче 2.2, заменена пластиной из нержавеющей стали 304 той же толщины. Плотность теплового потока и температура одной поверхности такие же, как и в задаче 2.2. Найти температуру второй поверхности. Сравнить это значение с температурой, полученной в задаче 2.2. Объяснить причину различия между двумя значениями температуры.
2.4. Площадь поверхности стены здания 500 м2, коэффициент теплопроводности 0,7 Вт/(м-град), толщина стены 20 см. Зимой температура наружной поверхности стены O0C, температура внутренней поверхности 2O0C Найти мощность отопительной системы (в ваттах), способной возместить потери тепла через стену. Рассчитать тепловой поток через стену.
2.5. Лист оконного стекла имеет толщину 4 мм и площадь поверхности 2 м2. Найти тепловой поток через стекло, если температура одной поверхности O0C, а другой 2O0C Рассчитать плотность теплового потока через стекло.
