ДЗ: Домашнее задание №2 по ТМП в НО вариант 5

Рассчитать теплопередачу через теплоизолированную стенку со шпангоутами методом конечных элементов. Цель: Определить коэффициент теплопередачи через стенку со шпангоутами для различных сочетаний материалов шпангоутов и наружных слоев стенки, а также сравнить полученные результаты между собой и со случаем отсутствия шпангоутов. Условия задания: В составе некоторой теплоизолированной стенки могут использоваться пенополиуретановая теплоизоляция, алюминиевый сплав у близкий к нему по прочностным свойствам стеклопластик. Эти материалы имеют заданную теплопроводность λти=0,05 Вт/(м⸱К), λа=100 Вт/(м⸱К) и λс=0,4 Вт/(м⸱К) соответственно. Стенка состоит из трех слоев, внутренний из которых выполняется из теплоизоляции и имеет толщину δти, а оба наружных, имеющих одинаковую толщину δ1, - из алюминиевого сплава или стеклопластика.

В слое теплоизоляции с шагом В установлены шпангоуты двутаврового сечения, все элементы которых имеют толщину δшп. Шпангоуты установлены таким образом, что занимают всю высоту сечения слоя и своими полками прилегают без зазора к обоим наружным слоям стенки. Ширина шпангоутов составляет b. Считая стенку бесконечной и коэффициенты теплоотдачи на обеих ее поверхностях стремящимися к бесконечности, определить с помощью метода конечных элементов коэффициент теплопередачи через стенку для следующих расчетных случаев: При отсутствии шпангоута для наружных слоев стенки из алюминиевого сплава; При отсутствии шпангоута для наружных слоев стенки из стеклопластика; При наружных слоях стенки и шпангоуте из алюминиевого сплава; При наружных слоях стенки и шпангоуте из стеклопластика; При наружных слоях стенки из стеклопластика и шпангоуте из алюминиевого сплава; При наружных слоях стенки из алюминиевого сплава и шпангоуте из стеклопластика..