Вычислите потери теплоты с 1 м длины трубопровода 210 x 5
Вычислите утраты теплоты с 1 м длины трубопровода 210 x 5 мм, выполненного из сухого бетона, покрытого слоем изоляции из шлаковой ваты шириной 50 мм. Температура внутренней поверхности трубопровода t1= 180 С. Температура внешней поверхности изоляции t3=50 C. Найти температуру на границе стенки и изоляции
Задать свой вопрос l=1м - длина трубопровода;
d1 - внутренний диаметр трубопровода;
d1 = 5мм = 0,005м - толщина стены трубопровода;
d2 = 210мм = 0,21м - наружный поперечник трубопровода;
d2 = 50мм = 0,05м - толщина стены изоляции;
d3 - наружный поперечник изоляции;
t1 = 180C, t2, t3=50C - температура на подходящих поверхностях;
1 = 1.00 Bт/(м*C) - удельная теплопроводимость сухого бетона;
2 = 0.05 Вт/(м*C) - удельная теплопроводимость шлаковой ваты;
R1 - термическое противодействие трубопровода;
R2 - тепловое противодействие изоляции;
P - утрата теплоты.
Вычислим d1 и d3 (http://bit.ly/2AkD5Gp):
d1 = d2 - 2*d1 = 0,2(м);
d3 = d2 + 2*d2 = 0,31(м).
Формула для термического сопротивления трубы
Осмотрим нескончаемо тонкий слой трубной поверхности с радиусом r и шириной dr. Для термического противодействия данного слоя получим:
- dR = dr/S;
- dR = dr/(2rl);
- dR = 1/(2l) * dr/r.
Интегрируя уравнение от r1 до r2, получим формулу для термического противодействия трубы:
R = 1/(2l) * ln(r2/r1), либо
R = 1/(2l) * ln(d2/d1),
где r1, d1 и r2, d2 - радиусы и диаметры поверхностей трубы.
Тепловое противодействие трубопровода и изоляции
R1 = 1/(2l1) * ln(d2/d1);
R2 = 1/(2l2) * ln(d3/d2).
Подставив численные значения, получим:
R1 = 0.0078 (C/Вт).
R2 = 1.2397 (C/Вт).
Формула для термического потока
К участкам бетона и изоляции применим формулу для теплового потока:
t1-t2 = P*R1
t2-t3 = P*R2
Решив систему уравнений, получим:
P = (t1-t3)/(R1+R2) = 104.2 (Вт);
t2 = t1 - P*R1 = 179.2(C).
Ответ: P=104.2Вт, t2=179.2C.
-
Вопросы ответы
Статьи
Информатика
Статьи
Разные вопросы.
Математика.
Разные вопросы.
Математика.
Физика.
Геометрия.
Разные вопросы.
Обществознание.
Математика.
Химия.