Условие задачи
В стальной транспортировочной емкости находится жидкий аммиак при температуре tf1,°С. Толщина стенки емкости δ = 8 мм, коэффициент теплопроводности материала стенки λ, Вт/(м∙К). Температура окружающей среды tf2 = 20°C. Коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности емкости к аммиаку α1, а от окружающей среды к наружной поверхности α2, Вт/(м2∙К). Для обеспечения безопасности хранения при транспортировке аммиака тепловой поток к содержимому емкости не должен превышать 25 Вт на 1 м2 поверхности. Коэффициент теплопроводности материала изоляции λиз, Вт/(м∙К).
Подберите необходимую толщину изоляции и определите температурное поле стенки; сравните тепловой поток через изолированную и неизолированную стенки; представьте температурное поле стенки в виде рисунка.
Исходные данные:
tf1 = -29°C; tf2 = 20°C; λ = 29 Вт/(м∙К); λиз = 0,2 Вт/(м∙К); α1 = 14 Вт/(м2∙К); α2 = 9 Вт/(м2∙К); q = 25 Вт/м2; δ = 8 мм.
Ответ
1. Подберём необходимую толщину теплоизоляционного материала из формулы теплового потока через плоскую многослойную стенку:
Решим уравнение относительно толщины теплоизоляционного материала 
