ТЕПЛОМАССООБМЕН

Контрольная работа №1

Контрольные вопросы

 

 

13.  Что   такое   критический   диаметр   тепловой  изоляции ?

 

 

Ответ:

Анализ формулы общего термического сопротивления плоской стенки

 

показывает, что дополнительный  слой тепловой изоляции любой толщины независимо от величины ее коэффициента теплопроводности приводит к увеличению общего термического сопротивления стенки и уменьшению теплового потока. Это правило не может быть распространено на тела, имеющие выпуклые поверхности. При наложении изоляции на выпуклую поверхность внутреннее термическое сопротивление увеличивается, но благодаря увеличению поверхности соприкосновения стенки с внешним  теплоносителем уменьшается внешнее термическое сопротивление. Поэтому три использовании материалов с достаточно большим коэффициентом теплопроводности для покрытия изоляцией выпуклой поверхности можно получить не уменьшение, а увеличение теплового ножа.

Рассмотрим условие, при котором материал, используемый для изоляции трубы, отвечает своему назначению, т. е. уменьшает тепловой поток. Для однородной трубы, покрытой слоем изоляции (рис. 1), пренебрегая контактным термическим сопротивлением, из формулы

получим:

кl — линейный коэффициент теплопередачи.

При увеличении толщины изоляции предпоследний член этого уравнения будет увеличиваться, отражая рост внутреннего термического сопротивления, а последний уменьшаться, характеризуя уменьшение  внешнего термического сопротивления. Выявим экстремум функции в предположении, что коэффициентα2 не зависит от dиз. Приравняем нулю первую производную общего термического сопротивления по dиз

Отсюда критический диаметр изоляции, отвечающий экстремуму, определяется формулой

 

К списку задач

Главная