Условие задачи
Стальной трубопровод диаметром d1/d2=100 мм/110 мм с коэффициентом теплопроводности λ1 покрыт изоляцией в 2 слоя одинаковой толщины δ2=δ3=50 мм, причем первый слой имеет коэффициент теплопроводности λ2, второй λ3.
Определить потери теплоты через изоляцию с 1 м трубы, если температура внутренней поверхности t1, а наружной поверхности изоляции t4. Определить температуру на границе соприкосновения слоев t3. Как изменится величина тепловых потерь с 1 м трубопровода, если слой изоляции поменять местами, т.е. слой с большим коэффициентом λ наложить непосредственно на поверхность трубы?
Дано:
d1/d2=100 мм/110 мм=0,1 м/0,11 м
λ1=20 Вт/(м∙К)
δ2=δ3=50 мм=50∙10-3 м
λ2=0,01 Вт/(м∙К)
λ3=0,14 Вт/(м∙К)
t1=500 °С
t4=120 °С
Ответ
Определим линейную плотность теплового потока через 1 м изолированной трубы:
где
Определим температуру на границе соприкосновения слоев t3: