Для расчета теплового потока через стенку двигателя можно использовать формулу, основанную на законе Фурье для теплопроводности:
[
Q = \frac{k \cdot A \cdot (T_1 - T_2)}{d}
]
где:
- (Q) — тепловой поток (Вт),
- (k) — коэффициент теплопроводности материала (Вт/(м·К)),
- (A) — площадь поверхности (м²),
- (T_1) — температура внутренней поверхности (К),
- (T_2) — температура наружной поверхности (К),
- (d) — толщина стенки (м).
Дано:
- (k = 229 , \text{Вт/(м·К)}),
- (A = 0.5 , \text{м}^2),
- (T_1 = 200 , \text{°C} = 200 + 273.15 = 473.15 , \text{К}),
- (T_2 = 190 , \text{°C} = 190 + 273.15 = 463.15 , \text{К}),
- (d = 5 , \text{мм} = 0.005 , \text{м}).
Теперь подставим значения в формулу:
[
Q = \frac{229 \cdot 0.5 \cdot (473.15 - 463.15)}{0.005}
]
Сначала вычислим разность температур:
[
T_1 - T_2 = 473.15 - 463.15 = 10 , \text{К}
]
Теперь подставим значения в формулу:
[
Q = \frac{229 \cdot 0.5 \cdot 10}{0.005}
]
Выводим сначала числитель:
[
Q = \frac{229 \cdot 0.5 \cdot 10}{0.005} = \frac{1145}{0.005} = 229000 , \text{Вт}
]
Итак, тепловой поток, проходящий через стенку двигателя, составляет:
[
Q = 229000 , \text{Вт} , (или , 229 , \text{кВт})
]
