Лекции.Орг


Поиск:




Критический диаметр тепловой изоляции труб




 

Рассмотрим влияние изменения наружного диаметра многослойной цилиндрической стенки на примере двухслойной стенки на линейное термическое сопротивление теплопередаче. Выражение в знаменателе (3.45),представляющее линейное термическое сопротивление теплопередаче, для этого случая будет иметь вид

Выясним, как будет изменяться RL при изменении толщины изоляции или тоже наружного диаметра d3. Для этого продифференцируем RL по d3 и приравняем производную нулю

Значение d3=2lиз/a2 из этого выражения соответствует экстремальной точке кривой RL=f (d3). Исследовав эту кривую любым из известных способов, например, взяв вторую производную и подставив экстремальное значение d3, получим

Так как вторая производная положительная, то при значении диаметра d3=2lиз/a2 линейное термическое сопротивление теплопередаче будет мини-мальным. Значение внешнего диаметра изоляции, соответствующего мини-мальному линейному термическому сопротивлению теплопередаче, называется критическим диаметром тепловой изоляции и рассчитывается по формуле

(3.47)

Разумеется, понятие критический диаметр имеет место и для однослойной цилиндрической стенки. Для плоской стенки любой дополнительный слой из любого материала при прочих равных условиях приводит к возрастанию термического сопротивления теплопередаче и уменьшению потока тепла через стенку. Причина этого в том, что поверхности у плоской стенки одинаковы. Для цилиндрической стенки с ростом наружного диаметра увеличивается линейное термическое сопротивление теплопроводности и одновременно уменьшается линейное термическое сопротивление теплоотдачи. Поэтому при увеличении внешнего диаметра изоляции линейная плотность теплового потока сначала будет возрастать и при d3 = dкр будет иметь максимум. При дальнейшем увеличении d3 линейная плотность теплового потока будет уменьшаться. Выбрав какой-либо теплоизоляционный материал для покрытия трубы, прежде нужно рассчитать критический диаметр изоляции по формуле (3.47). Для эффективной работы тепловой изоляции необходимо, чтобы dкр< d2. В противном случае при увеличении толщины изоляции qL возрастает в диапазоне от d2 до dкр., а при d3> dкр – уменьшается. Следовательно, некоторый слой тепловой изоляции не будет оправдывать своего назначения. Понятие «критический диаметр изоляции» используют не только при изоляции цилиндрической стенки, но и любой стенки, у которой внутренняя поверхность не равна наружной поверхности.

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2017-02-25; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1701 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

В моем словаре нет слова «невозможно». © Наполеон Бонапарт
==> читать все изречения...

777 - | 729 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.01 с.