1.6. Коэффициент теплопроводности

Было отмечено ‑ что коэффициент теплопроводности является одной из физических характеристик вещества. Его назначения определяется преимущественно экспериментально рисунок 11.

Рис. 11. Зависимости коэффициентов теплопроводности от температуры:

1- твердый сплав ВК8; 2-сталь40; 4 — алмаз синтетический (значения по осям умножить на 10); 3 — сталь30 Х; 5 — олово; 6,7,8 — быстрорежущие стали Р9К5, Р19К5Ф5, Р18 ; 9 — коррозийно-стойкая сталь  1Х18Н9Т;

10 — жаропрочный титановый сплав ОТ4

Из рисунка видно,  что кривые носят сложный вид — одни увеличивают, а другие снижают значение с ростом температуры.

1.7. Термическое сопротивление. Тепловые цепи

В формулу для плоской стенки можно представить в виде:

,

           где   W — мощность потока, Вт; F — площадь поверхности, через которую передается теплота, м; R — термическое сопротивление стенки, С/Вт; оно аналогично электрическому сопротивлению ; здесь l — длина проводника; S -площадь поперечного сечения, материал которого имеет коэффициент электропроводности.

Тепловые цепи  содержат  источники истока теплоты,  а также тепловые связи между твердыми телами,  представляемых  в  виде термических сопротивлений или емкостей.

Через R1-R2 обозначим термические сопротивления деталей узла тепловым потокам q1 и q2.  На основании закона Кирхгофа, который может быть записан как для электрической цепи так и к тепловой.

Рис.13. Узел крепления (а) и соответствующая ему тепловая цепь (б)

На основании закона Кирхгофа, который может быть применён как к электрической цепи, так и к тепловой цепи, можно записать:

  ,

         где R-общее сопротивление цепи;  и  — термические сопротивления левой и правой ветвей цепи.