По условию задания 2 определить температуру внутренней и наружной поверхности стенки аппарата, а также

По условию задания 2 определить температуру внутренней и наружной поверхности стенки аппарата, а также температуру наружной поверхности теплоизоляции. Толщина изоляции δиз, температура окружающего воздуха tв. Таблица 1. Исходные данные: Вариант Изоляция δиз, мм tв, ˚C 18 Асбест 110 -20

Схематический разрез стенки аппарата, покрытого теплоизоляцией, изображен на рис 1.
Рис. 1. Схематический разрез стенки аппарата, покрытого теплоизоляцией.
Определим коэффициент теплопередачи от воды в кожухе в окружающую среду через плоскую стенку.
1K=1α1+δстλст+δизλиз+1αв (1)
Принимаем коэффициенты теплопроводности:
Для стенки аппарата:
λст = 46,5 Вт/(м·К)
Для заданной изоляции:
λиз = 0,11 Вт/(м·К)
По Табл . 1 примем значение коэффициента теплоотдачи от поверхности изоляции к воздуху (ламинарное движение) αв = 10 Вт/(м2·К)
1 = 1 + 0,004 + 0,11 + 1 = 1,101 м2·К /Вт
К
1046
46,5
0,11
10
Коэффициент теплопередачи теплообменного аппарата:
К = 1 = 0,908 Вт/(м2·К)
1,101
Рассчитаем плотность теплового пока из уравнения:
q=Kt1-t5 (2)
В формуле (1), в соответствии с произведенными расчетами:
t1 = tср1 = 101 ℃; t5 = tв = –20 ℃
q = 0,908 ∙( 101 –( -20 )) = 109,9 Вт
Определим температуры на границе слоев.
Температура на стенке со стороны воды:
t2=t1-qα1
t2 = 101 – 109,9 = 100,9 ˚С
1046
Температура между стенкой и изоляцией:
t3=t2-qδстλст
t3 = 100,9 – 109,9 ∙ 0,004 = 100,9 ˚С
46,5
Температура на наружной поверхности изоляции:
t4=t3-qδизλиз
t4 = 100,9 – 109,9 ∙ 0,11 = – 9,0 ˚С
0,11
Ответ: t2 = 100,9˚С; t3 = 100,9 ˚С; t4 = – 9,0 ˚С.

. 1 примем значение коэффициента теплоотдачи от поверхности изоляции к воздуху (ламинарное движение) αв = 10 Вт/(м2·К)
1 = 1 + 0,004 + 0,11 + 1 = 1,101 м2·К /Вт
К
1046
46,5
0,11
10
Коэффициент теплопередачи теплообменного аппарата:
К = 1 = 0,908 Вт/(м2·К)
1,101
Рассчитаем плотность теплового пока из уравнения:
q=Kt1-t5 (2)
В формуле (1), в соответствии с произведенными расчетами:
t1 = tср1 = 101 ℃; t5 = tв = –20 ℃
q = 0,908 ∙( 101 –( -20 )) = 109,9 Вт
Определим температуры на границе слоев.
Температура на стенке со стороны воды:
t2=t1-qα1
t2 = 101 – 109,9 = 100,9 ˚С
1046
Температура между стенкой и изоляцией:
t3=t2-qδстλст
t3 = 100,9 – 109,9 ∙ 0,004 = 100,9 ˚С
46,5
Температура на наружной поверхности изоляции:
t4=t3-qδизλиз
t4 = 100,9 – 109,9 ∙ 0,11 = – 9,0 ˚С
0,11
Ответ: t2 = 100,9˚С; t3 = 100,9 ˚С; t4 = – 9,0 ˚С.