как посчитать теплопередачу вольфрамового стержня если 10 метров стержня находится в магматической породе которая имеет температуру 1200 градусов, а длина стержня 25 метров. диаметр стержня 1.5 метра. какую температуру он может передовать на другой конец стержня. Если сверху имеется строение которое действует как термос и не дает остывать стержню для увеличения теплопередачи. Вопрос очень не конкретный, но все равно, физики примерно могут ли посчитать? Я думаю что это выгоднее по отношению КПД, чем принцип работы основыных геотермальных станции. ЧТо думаете по этому поводу?
Да, это все считается.
Но сейчас на ручной расчет время не тратят, а моделируют на компьютере, но это не отменяет необходимости понимания сущности происходящих физических процессов.
По сути.
Вольфрамовый стержень обладает высокой теплопроводностью, которая примерно на два порядка больше теплопроводности расплавленной магмы.
Вследствие этого, тепло отводится от поверхности погруженной части стержня намного быстрее, чем оно может быть доставлено от расплава. Это приводит к охлаждению прилегающих к стержню слоев расплава с последующей их кристаллизацией. В конце концов установится равновесный градиент температуры, зависящий от интенсивности отбора тепла с выступающей части стержня.
Если полностью изолировать боковую поверхность стержня и оставить для теплообмена только верхнюю торцевую поверхность, (площадь 1,8 кв. метра), то окажется, что равновесная температура при теплоотдаче излучением в окружающую среду с температурой 300 К (27 С) будет равна 479 К (206 С), а отдаваемая с торца мощность будет всего около 4,5 кВт.
Таким образом, данная конструкция имеет весьма туманные перспективы в практической реализации.
На рисунке - модель для расчетов.
