1. Главная
  2. Библиотека
  3. Теоретическая механика
  4. Имеется стальная труба (однородная цилиндрическая стенк...
Разбор задачи

Имеется стальная труба (однородная цилиндрическая стенка) с внутренним радиусом 1 = 0,05 м 1 =0,05 м и наружным радиусом 2 = 0,08 м 2 =0,08 м. Длина трубы = 2 м =2 м. Коэффициент теплопроводности стали λ = 50 Вт / ( м ⋅ К ) λ=50 Вт/(м⋅К). На внутренней — задача №701081

  • Предмет: Теоретическая механика
  • Автор: Кэмп
  • #Механика сплошной среды
  • #Теория упругости
Имеется стальная труба (однородная цилиндрическая стенка) с внутренним радиусом 1 = 0,05 м 1 =0,05 м и наружным радиусом 2 = 0,08 м 2 =0,08 м. Длина трубы = 2 м =2 м. Коэффициент теплопроводности стали λ = 50 Вт / ( м ⋅ К ) λ=50 Вт/(м⋅К). На внутренней — задача №701081

Условие:

Имеется стальная труба (однородная цилиндрическая стенка) с внутренним радиусом \nr
1
=
0,05
м\nr
1
​
=0,05 м и наружным радиусом \nr
2
=
0,08
м\nr
2
​
=0,08 м. Длина трубы \nl
=
2
м\nl=2 м. Коэффициент теплопроводности стали
λ
=
50

Вт
/
(
м
 
⋅
К
)
λ=50 Вт/(м⋅К). На внутренней поверхности поддерживается температура \nt\nc
1
=
200

∘\nC\nt \nc1
​
=200
∘
C, на наружной — \nt\nc
2
=
50

∘\nC\nt \nc2
​
=50
∘
C. Процесс стационарный, внутренних источников тепла нет, тепло течёт только в радиальном направлении (торцами можно пренебречь).

Требуется:

Найти закон изменения температуры по толщине стенки (уравнение температурного поля \nt
(\nr
)\nt(r)).
Определить линейную плотность теплового потока \nq\nl\nq \nl
​
(тепловой поток, отнесённый к 1 метру длины трубы, Вт/м).
Вычислить полный тепловой поток \nQ\nQ через всю трубу (Вт).

Решение:

Дано:

  • Внутренний радиус: r1=0,05r_1 = 0,05 м
  • Наружный радиус: r2=0,08r_2 = 0,08 м
  • Длина трубы: l=2l = 2 м
  • Коэффициент теплопроводности: λ=50\lambda = 50 Вт/(м·К)
  • Температура на внутренней поверхности: tc1=200t_{c1} = 200 ∘^\circC
  • Температура на наружной поверхности: tc2=50t_{c2} = 50 ∘^\circC

Решение:

1. Линейная плотность теплового потока qlq_l

Для стационарного теплового потока через цилиндрическую стенку формула линейной плотности теплового потока имеет вид:

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какая математическая функция описывает закон изменения температуры по толщине стенки цилиндрической трубы при стационарном тепловом потоке без внутренних источников тепла?

Что нужно знать по теме:

Что нужно знать по теме

Алгоритм решения

Топ 3 ошибок

Что спросит препод

Выбери предмет