Студопедия

Главная страница Случайная лекция


Мы поможем в написании ваших работ!

Порталы:

БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика



Мы поможем в написании ваших работ!




Тепловая изоляция. Теплоизоляторами считаются вещества, у которых коэффициент λ<0,2 Вт/(м×К)

Читайте также:
  1. Гидроизоляция фундаментов и стен подвала.
  2. Звукоизоляция.
  3. Изоляция и территориальность
  4. Изоляция складских помещений от производственных.
  5. Изоляция электропомещений от пожаро- и взрывоопасных процессов
  6. Межкомпонентная изоляция.
  7. Противокоррозионная и тепловая изоляция
  8. Тема 1.3 Ассортимент. Механическая и тепловая обработка плодов и ягод, физико-химические изменения, протекающие при этом. Желированные сладкие блюда
  9. Тепловая изоляция

Теплоизоляторами считаются вещества, у которых коэффициент λ<0,2 Вт/(м×К). К ним относятся асбест, стекловата, мипора и им подобные. Как правило, это вещества, состоящие из волокнистой, пористой или порошковой основы, заполненной воздухом. Сама основа в плотном состоянии имеет λ≈1 Вт/(м×К). В качестве теплоизолятора здесь выступает воздушная прослойка, для которой λ≈0,02 Вт/(м×К). Основа же препятствует возникновению свободной конвекции воздуха и переносу теплоты излучением.

В качестве эффективной теплоизоляции используется вакуумно-могослойная изоляция, применяющаяся, например, в термосах и сосудах Дьюара. Причем оттенки такой изоляции выполняются, как правило, из зеркальных поверхностей (с малой степенью черноты). Это уменьшает лучистый тепловой поток. В пространстве между стенками откачивают воздух. Это уменьшает коэффициент теплопроводности до 10-4 Вт/(м×К).

В случае теплоизоляции плоской стенки

ясно, что путем увеличения толщины изоляции δиз, и выбора лучшего теплоизолятора (с меньшим λиз), мы можем уменьшить тепловой поток через стенку.

Несколько иначе обстоит дело с изоляцией трубопроводов (рис. 14.8).

Рис. 24.2. К расчету диаметра изоляции трубы

 

Согласно (12.8) в этом случае

(14.11)

 

Как видно, величина rиз (а именно она определяет толщину изоляции) входит в третий и четвертый член знаменателя выражения (14.11). Причем в первом случае rиз — в числителе дроби, а во втором — в знаменателе, Таким образом, простой анализ выражения (14.11) не позволяет определить, что произойдет с величиной kl при увеличении rиз.

Проведем более подробный анализ. Для удобства будем рассматривать не kl, а термическое сопротивление . Исследуем функцию на экстремум.

Условие экстремума

Откуда

(14.12)

Значение радиуса, определяемое из выражения (14.12), называется критическим радиусом rкр.

Найдем вторую производную по rиз от Rl

Определим знак этой производной при :

(14.13)

Поскольку в выражении α2>0 и λиз>0, то . Это условие минимума функции.

Приведенный выше анализ позволяет сделать вывод, что при значении r=rкр термическое сопротивление Rl имеет минимальное значение, следовательно, коэффициент теплопередачи kl — максимальное. Значит, и удельный тепловой поток при этом максимальный.

Заметим, что значение критического диаметра определяется только свойствами материала теплоизоляции (λиз) и условиями теплообмена с окружающей средой (α2). Это значение можно определить заранее.

Если окажется при этом, что радиус трубопровода r2>rкр (рис. 14.9), то при увеличении толщины теплоизоляции тепловой поток, переносимый через стенки в окружающую среду, уменьшается (по аналогии с плоской стенкой).

Рис. 14.9. Зависимость теплового потока от радиуса трубы и толщины изоляции

 

Для трубопроводов малых диаметров (r2<rкр) существует некоторый интервал значений r2<rиз<rкр на котором при использовании изоляции наблюдается рост .

В этом случае выбранный материал для изоляции не подходит и нужно выбрать другой материал с меньшим значением λиз, таким, чтобы удовлетворялось неравенство rкр£r2.

 


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Лекция 26. Пути интенсификации теплообмена в теплообменных аппаратах | КЛИНИКО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ЛЕЧЕБНОГО И РЕАБИЛИТАЦИОННОГО ДЕЙСТВИЯ ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ

Дата добавления: 2014-08-04; просмотров: 500; Нарушение авторских прав




Мы поможем в написании ваших работ!
lektsiopedia.org - Лекциопедия - 2013 год. | Страница сгенерирована за: 0.003 сек.