Термические сопротивления теплоотдачи на внешних поверхностях стенки

и

суммарное сопротивление теплопроводности n слоев стенки

общее сопротивление теплопередачи

Значение R₀  всегда больше наибольшего из отдельных термических сопротивлений, и для интенсификации процесса теплопередачи следует стремиться уменьшить это наибольшее сопротивление. Если отдельные термические сопротивления имеют примерно одинаковые значения, то общее сопротивление будет снижаться при уменьшении каждого из них.

При расчете многослойных стенок можно воспользоваться эквива­лентным коэффициентом теплопроводности

(1.13)

где δ_i - толщина i -го слоя, м; λ _i - теплопроводность материала i -го слоя, [Вт/(м*К)].

Плотность теплового потока для многослойной стенки

(1.14)

1.3. Цилиндрическая стенка

Температурное поле в однородной бесконечной стенке с наружным и внутренним диаметрами соответственно d₂ и d₁ и λ = const

(1.15)

где t_C1 и t_C2 - температуры на внутренней и наружной поверхностях стенки; d - текущий диаметр цилиндрической поверхности, для кото­рой определяется температура t.

Температурное поле в стенке с учетом температурной зависимости теплопроводности λ_t = λ₀(1+bt)

(1.16)

где l - длина цилиндрической стенки.

Формула теплопроводности для стенки, составленной из n цилиндрических слоев,

(1.17)

где t_C1 и t_C2 - температуры на внутренней и внешней поверхностях многослойной стенки соответственно; d_i и d_i+1 - внутренний и внешний диаметры i -гo слоя стенки.

Температура на границе между i -м и (i+1)-м плотно прилегающими слоями многослойной стенки

(1.18)

Формула теплопередачи между двумя средами с температурами t_ж1 и t_ж2

(1.19)

Линейный коэффициент теплопередачи , [Вт/(м*К)], в формуле (1.19) для n - слойной стенки

(1.20)

где α₁ и α₂ - коэффициенты теплоотдачи на внутренней и внешней поверхностях стенки соответственно.

Термические сопротивления, представленные в формуле (1.20), R,

[м*К/Вт]:

сопротивления теплоотдачи на внутренней и внешней поверхностях стенки соответственно

и

суммарное сопротивление теплопроводности п слоев стенки

общее сопротивление теплопередачи цилиндрической стенки

При расчете многослойных стенок используется эквивалентный коэффициент теплопроводности

(1.21)

Проверка пригодности материала изоляции для уменьшения тепловых потерь от трубопровода в окружающую среду производится по критическому диаметру

(1.22)

где - теплопроводность материала изоляции; - коэффициенттеплоотдачи от наружной поверхности в окружающую среду.

Если d_кp< d₂ (d₂ - наружный диаметр неизолированного трубопровода), то покрытие трубопровода такой изоляцией будет снижать теплопотери в окружающую среду. Если d_кp> d₂, то применение такого теплоизоляционного материала нецелесообразно и следует подобрать другой материал или применить многослойную изоляцию.

Условие выбора теплоизоляционного материала для снижения тепловых потерь от трубопровода, покрытого слоем изоляции:

(1.23)

Толщина изоляционного слоя определяется из (1.19), (1.20).

1.4. Шаровая стенка

Температурное поле в однородной стенке при λ=const

(1.24)

где t_C1  и t_C2 - температуры на внутренней и внешней поверхностях шаровой стенки; d₁  и d₂ - внутренний и наружный диаметры шаровой стенки; d - текущий диаметр сферической поверхности, па которой определяется температура t.

Температурное поле в однородной шаровой стенке при учете тем­пературной зависимости теплопроводности λ_t = λ₀(1+bt)

(1.25)

Формула теплопроводности для шаровой стенки, составленной из п слоев,

(1.26)

Теплопередача между двумя средами с температурами t_ж1 и t_ж2

(1.27)

Коэффициент теплопередачи для многослойной стенки, [Вт/К],

(1.28)

Или (1.28а)

где и - термические сопротивления теплоотдачи; - суммар­ное термическое сопротивление теплопроводности п слоев стенки; - общее термическое сопротивление теплопередачи, [К/Вт].

1.5. Задачи

1.1. Стена из силикатного кирпича толщиной 250 мм имеет с одной стороны температуру -30°С, а с другой - температуру +20°C. Найти плотность теплового потока через стену и глубину ее промерзания до температуры 0°С, считая коэффициент теплопроводности материала стены постоянным.

1.2. Лед на реке имеет толщину 300 мм и покрыт слоем снега толщиной 200 мм. Температура на наружной поверхности снега -15°С, а на поверхности льда, обращенной к воде, 0°С. Найти плотность теплового потока через эти два слоя.

1.3. Плоскую поверхность с температурой 400°С надо изолировать пеношамотом так, чтобы потери теплоты не превышали 450 Вт/м² при температуре на внешней поверхности изоляции 43°С. Найти толщину слоя изоляции.

1.4. Оконная рама состоит из двух слоев стекла толщиной по 5 мм каждый. Между стеклами находится слой сухого неподвижного воздуха толщиной 6 мм со средней температурой 0°С. Площадь поверхности окна 4,5 м². Определить потерю теплоты теплопроводностью через окно, если разность температур на внешних поверхностях стекол 25 °С.

1.5. Стальная труба диаметром 45X2,5 мм покрывается снаружи и внутри слоем эмали толщиной по 0,5 мм [λ_эм = 1,05 Вт/(м*К)]. Во сколько раз увеличится термическое сопротивление стенки после эмалирования? Расчет сделать по формулам для плоской стенки.

1.6. Сосуд, наполненный жидким газом, имеет на наружной поверхности температуру -190 °С. Он покрывается слоем шлаковаты толщиной 250 мм. Температура воздуха в помещении 20 °С. Какой тепловой поток пройдет через 1 м² изоляции, если пренебречь термическим coпротивлением теплоотдачи со стороны воздуха?

1.7. Печь изнутри выложена динасовым кирпичом, за которым следует слой красного кирпича толщиной 250 мм и, наконец, снаружи - слой силикатного кирпича толщиной 60 мм. На внутренней поверхности печи температура 1150°С, на наружной 60 °С. Какова должна быть толщина слоя динасового кирпича, чтобы температура красного кирпича не превышала 820 °С? Найти температуру на внутренней поверхности слоя силикатного кирпича.

1.8. Стенка опытной установки покрыта снаружи изоляционным слоем толщиной 260 мм. Она обогревается изнутри так, что на наружной поверхности изоляции поддерживается температура 35 °С. Для изучения тепловых потерь в изоляцию на глубину 50 мм от наружной поверхности заделана термопара, которая показала 70°С. Определить температуру на поверхности контакта стенки и изоляции.

1.9. Найти эквивалентный коэффициент теплопроводности (в поперечном направлении) для плоского конденсатора, который собран из z листов алюминиевой фольги толщиной 0,02 мм и z листов изоляционной бумаги, имеющей теплопроводность λ_б=0,18 Вт/(м*К) и толщину листа 0,05 мм.

1.10. Для проведения испытаний смонтирована сборка из пяти стальных листов толщиной 0,5 мм каждый. Между листами проложены прокладки изоляционной бумаги толщиной по 0,05 мм и теплопроводностью λ_б =0,116 Вт/(м*К). Найти эквивалентную теплопроводность λ_экв сборки (в поперечном направлении). Как изменится λ_экв, если учесть, что между слоями имеются воздушные зазоры толщиной 0,001 мм (температура воздуха 20°С)?

1.11. Нагреватель и холодильник имеют соответственно температуры 200 и 0°С. Между их поверхностями зажат диск диаметром 150 мм и толщиной 25 мм, сквозь который проходит тепловой поток 60 Вт. Между поверхностями нагревателя, диска и холодильника имеются воздушные зазоры толщиной 0,1 мм. Пренебрегая лучистым теплообменом и потерями теплоты, найти теплопроводность материала диска с учетом и без учета воздушных зазоров. Теплопроводность воздуха в зазорах определить по температурам нагревателя и холодильника.

1.12. Стенка холодильной камеры сделана из пробковой плиты толщиной 100 мм и обшита с обеих сторон сосновыми досками толщиной 15 мм каждая. На внешних поверхностях досок температуры соответственно: +20 и -12 °С. Определить потери теплоты через 1 м² поверхности стенки и температуры на обеих поверхностях пробковой плиты. Где в пробковой плите располагается изотермическая поверхность t = 0°С.

1.13. К медному стержню диаметром 20 мм и длиной 200 мм с одного конца через торец подводится теплота. Другой конец охлаждается потоком воды, которая при расходе 0,0167 кг/с нагревается от стержня на 2 °С. Найти перепад температур между концами стержня, приняв, что через боковую поверхность стержня тепловые потери отсутствуют.

1.14. Алюминиевый брусок квадратного сечения длиной 180 мм зажат торцами между нагревателем и холодильником, температуры кото­рых соответственно 400 и 10°С. Найти термическое сопротивление и сторону квадратного сечения бруска, если по бруску передается тепло вой поток 176,8 Вт, а тепловые потери с боковой поверхности бруска отсутствуют.

1.15. Рассчитать толщину слоя изоляции, имеющего на поверхности температуру соответственно 600 и 40 °С, если допустимые тепловые по­тери 366 Вт/м², а теплопроводность материала изоляции λ_t = (0,11—0,000065 t) Вт/(м*К). Найти температуры в слое изоляции через каждые 50 мм его толщины и построить температурный график.

1.16. Слой изоляции толщиной 0,09 м имеет на поверхностях температуры 570 и 30 °С. Найти плотность теплового потока через этот слой, если его теплопроводность, Вт/(м*К), λ_t =0,12(1+0,00123 t). Най­ти температуры в слое через 30 мм по его толщине для двух случаев: а) λ_t = f (t); б) λ=const, определен по средней температуре слоя. Построить графики распределения температур в слое.

1.17. Паропровод с внешним диаметром 80 мм и температурой на наружной поверхности 180 °С покрывается слоем минеральной ваты толщиной 50 мм. Найти суточную потерю теплоты паропроводом длиной 30 м, если температура на наружной поверхности изоляции 32 °С.

1.18. Паропровод с наружным диаметром 100 мм покрыт слоем изоляции толщиной 80 мм и теплопроводностью, Вт/(м*К), λ_t =(0,14+0,00016 t). На поверхностях слоя температуры 170 и 30 °С. Найти потери теплоты через изоляцию, если длина паропровода 15 м.

1.19. Кварцевая трубка диаметром 2,7x1мм и длиной 100 мм заполнена жидкостью. Вдоль трубки по центру расположена платиновая нить диаметром 0,1 мм, нагреваемая электрическим током. Изм­рения показали: температура нити 221 °С, на внешней поверхности трубки 206°С, тепловой поток от нагретой нити через слой жидкости 2,5 Вт. Найти теплопроводность и среднюю температуру жидкости в трубке. Теплопроводность кварца принять 1,58 Вт/(м*К).

1.20. Рассчитать допустимую силу тока по алюминиевому проводу, покрытому резиновой изоляцией толщиной 1 мм, при условии, что снаружи на изоляции температура 50°С, а на внутренней поверхности не более 70 °С. Диаметр провода 2 мм, удельное электросопротивление алюминия равно 3,28*10^-8 Ом*м.

1.21. Трубу покрывают двумя слоями изоляции из разных материалов, но одинаковой толщины. Первый слой, лежащий на трубе, имеет коэффициент теплопроводности в 3 раза больше, чем второй. Наружный диаметр неизолированной трубы в 6 раз больше толщины одного слоя изоляции. В какую сторону и во сколько раз изменятся тепловые потери с 1 м длины трубопровода, если слои изоляции поменять местами?

1.22. Труба диаметром 60X3 мм и длиной 5 м покрыта слоем пробковой плиты толщиной 30 мм и сверху еще слоем совелита толщиной 40 мм. На стенке трубы снаружи температура -110°С, а на наружной поверхности совелита +10°C. Определить потерю холода за сутки. Сколько будет потеряно холода, если слои поменять местами? Значения температур и толщин слоев сохранить.

1.23. Стальной паропровод диаметром 150Х5 мм имеет на внутренней поверхности температуру 300 °С. Его надо покрыть двумя слоями изоляции, причем температура наружной поверхности изоляции должна превышать 50 °С. Для изоляции предлагаются: слой А толщиной 20 мм и теплопроводностью λ_А =0,037 Вт/(м-К) и слой Б толщиной 40 мм и теплопроводностью λ_Б=0,14 Вт/(м*К). В какой последовательности надо расположить эти слои на паропроводе, чтобы полу­чить минимальные тепловые потери?

1.24. Электронагреватель мощностью 1,7 кВт находится внутри фарфоровых труб, диаметр которых 20х3 мм, а общая длина 7 м. На внутренней поверхности труб температура 140 °С. Трубы опущены в раствор, температура кипения которого 130 °С. Будет ли происходить кипение раствора на поверхности труб?

1.25. По стеклянному трубопроводу диаметром 56X3 мм после тепловой обработки движется молоко со скоростью 0,5 м/с. Теплоемкость молока 3,84 кДж/(кг*К), плотность 1030 кг/м³. На внутренней поверхности трубы температура 74,5 °С. Определить температуру на наружной поверхности трубы, -если на каждые 10 м длины трубопровода температура молока снижается на 1 °С.

1.26. Бетонные трубы, имеющие диаметр 150Х25 мм, надо проложить в грунте. Температура грунта на внешней поверхности трубы может снизиться до -1,82°С. Жидкость в трубах замерзает при температуре -0,5 °С. Можно ли прокладывать трубы без теплоизоляции, если линейная плотность теплового потока через стенку трубы равна 21,7 Вт/м?

1.27. Корпус аппарата шаровой формы выполнен из титана и имеет наружный диаметр 1 м и толщину стенки 100 мм. Он покрыт изнутри пенопластом толщиной 8 см. Найти температуры на поверхностях слоя пенопласта, если температурный перепад на двухслойной стенке 120 °С, тепловой поток проходит внутрь аппарата. Снаружи на титановой стенке температура 5°С.

1 28. Стенка теплообменника из стали толщиной 5 мм покрыта снаружи изоляцией из шлаковаты толщиной 50 мм. В теплообменнике - жидкость с температурой 100 "С, а температура наружного воздуха 10 °С Коэффициенты теплоотдачи: со стороны жидкости α₁ = 240 Вт, (м²*К), со стороны воздуха α₂ =10 Вт/(м²*К). Найти температуры на поверхностях стенки и изоляции и проанализировать влия­ние" технических сопротивлений теплопроводности и теплоотдачи на по­тери теплоты.

1.29. Найти толщину слоя шлаковаты, которым надо изолировать тоскую стенку от окружающей среды, чтобы уменьшить потери теплоты в 2 раза по сравнению с неизолированной стенкой. Температура наружной поверхности стенки после наложения изоляции не изменилась. Коэффициент теплоотдачи в окружающую среду принять в обоих случаях: α =16 Вт/(м²*К).

1.30. Определить коэффициент теплопередачи в теплообменнике, выполненном из стальных труб диаметром 320X5 мм, для случаев:
а) чистая поверхность труб; б) па поверхностях труб ржавчина толщиной 0.5 мм и слой накипи толщиной 2 мм. Коэффициент теплоотдачи с одной стороны стенки α₁ = 7000 Вт/(м²*К), а с другой α₂= 10000 Вт/(м²*К). Решить задачу по формулам для плоской стенки.

1.31. Металлический корпус аппарата, имеет на плоской наружной поверхности температуру 500 °С. Корпус снаружи покрывается, сначала слоем диатомового кирпича толщиной 125 мм, а потом новоасбозуритом. Рассчитать толщину слоя новоасбозурита, необходимую для того, чтобы на наружной поверхности этого слоя температура не превышала 45 °С. Температура воздуха в помещении, где находится аппарат, 25 °С, а коэффициент теплоотдачи со стороны воздуха α₂=13 Вт/(м^2*К). Найти температуру на поверхности контакта между новоасбозуритом и кирпичом.

1.32. В теплообменнике - стальные трубы с толщиной стенки 8мм. На поверхностях труб ржавчина толщиной 2 мм и отложение накипи толщиной 3 мм. Если считать, что коэффициенты теплоотдачи с обеих сторон стенки трубы очень велики, чему будет равен наибольший возможный коэффициент теплопередачи?

1.33. В паровом подогревателе на стальных трубках с толщиной стенки 4 мм конденсируется водяной пар давлением 476 кПа. Внутри труб греется вода при средней температуре 30 °С. Коэффициенты теплоотдачи: для пара α₁= 13000 Вт/(м^2*К), для воды α₂=3500 Вт/(м^2*К). На поверхностях трубок с одной стороны слой накипи толщиной 2 мм, с другой - слой ржавчины толщиной 1 мм. Найти температуры на поверхностях всех слоев и построить температурный график.

1.34. По данным предыдущей задачи найти температуры на поверхностях всех слоев, если вместо воды греется воздух с коэффициентом теплоотдачи α₂ = 50 Вт/(м²*К). Остальные условия - без изменений. Построить температурный график и сравнить его с графиком предыдущей задачи.

1.35. В газоводяном охладителе коэффициент теплоотдачи со стороны газа α₁=58, со стороны воды α₂= 580 Вт/(м²*К). В выпарной аппарате со стороны греющего пара α₁=11000 Вт/(м²*К), а со стороны кипящего раствора α₂=2800 Вт/(м²*К). В обоих теплообменниках стальные трубы с толщиной стенки 3 мм покрываются с одной стороны слоем накипи толщиной 2 мм. Как изменится в этих аппаратах коэффициент теплопередачи по сравнению с чистыми трубами? Расчет сделать по формулам для плоской стенки.

1.36. Как изменится коэффициент теплопередачи, если заменить стальные трубы диаметром 38Х2,5 мм на медные такого же размера для следующих теплообменников: а) для воздушно-парового калорифера, в котором коэффициенты теплоотдачи α₁=11000 и α₂= 40 Вт/(м²*К); б) для выпарного аппарата, где коэффициенты тепле отдачи α₁=11000 и α₂=2300 Вт/(м²*К)? Расчет произвести по формулам для плоской стенки.

Таблица к задаче 1.37

Вариант	Материал изоляции	δиз мм	tж2 °С	α2 Вт/(м2*К)	Вариант	t ж1 °С	α1 Вт/(м2*К)
	Асбест				А
	Шлаковата				Б
	Совелит				В
	Асбозурит				Г
	Ньювель				Д
	Стекловата				Е
	Бетон				Ж
	Новоасбазурит				З

1.36. В нагревательной печи, где температура газов t_ж1 стенка сделана из трех слоев: динасового кирпича толщиной 60 мм, красного кирпича толщиной 250 мм и снаружи слоя изоляции толщиной δ_из. Воздух в цехе имеет температуру t_{ж 2}. Коэффициент теплоотдачи в печи от газов к стенке α₁ снаружи от изоляции к воздуху α₂. Найти коэффициент теплопередачи от газов к воздуху, потери теплоты через стенку, температуры на поверхностях всех слоев. Построить график темпе­ратур в стенке. Данные для решения взять из таблицы.

1.37. Газы при температуре t_ж1передают через стенку площадью F теплоту воде, имеющей температуру t_ж2. Коэффициенты теплоотдачи от газов к стенке α₁ и от стенки к воде α₂. Определить все термические сопротивления, коэффициент теплопередачи и тепловой поток, передаваемый от газов к воде, для случаев: а) стенка чистая толщиной δ_ст из стали; б) стальная стенка покрыта со стороны воды слоем накипитолщиной δ_н и со стороны газов - слоем сажи толщиной δ_с. Найти также для случая б) температуры всех слоев стенки расчетным и графическим способами и нарисовать температурный график. Данные длярешения взять из таблицы.

1.39. По чугунному трубопроводу диаметром 60X3,5 мм движется с температурой 325 °С. Коэффициент теплоотдачи от пара к трубе α₁= 110 Вт/(м²*К); Окружающий наружный воздух имеет температуру 20 °С Найти тепловые потери: а) если трубопровод не изолирован и охлаждается воздухом с коэффициентом теплоотдачи α₂ = 25 Вт (м²*К); б) если трубопровод изолирован слоем пеношамота толщиной 70 мм, а α₂ равен 15 Вт/(м²*К).

Таблица к задаче 1.38.

Вариант	t ж1 °С	F м	tж2 °С	Вариант	δст мм	α1 Вт/(м2*К)	α2 Вт/(м2*К)	δн мм	δс мм
		2,0		А					2,0
		3,0		Б					3,0
		4,0		В					1,0
		3,5		Г					0,8
		2,5		Д					1,2
		5,5		Е					0,5
		6,0		Ж					2,5
		7,0		З					0,9
		8,0		И					1,2
		5,0		К					1,5

1.40. В установке для тепловой переработки нефти по титановой трубе диаметром 118Х4 мм движутся нефтепродукты, со средней температурой 350 °С. Снаружи труба греется газом, имеющим температуру 1400 °С. Коэффициенты теплоотдачи на поверхностях снаружи и внутри трубы равны соответственно α₁=100 и α₂ =300 Вт/(м²*К). Найти линейный коэффициент теплопередачи, линейную плотность теплового потока через стенку трубы, температуры на поверхностях: а) для чистой стенки, б) при условии, что на внутренней поверхности появился слой пористых отложений, пропитанных нефтепродуктами, толщиной 5 мм.

1.41. Для уменьшения потерь теплоты от паропровода диаметром 10Х1 мм предлагаются изоляционные материалы: асбест и стекловата. Какой материал целесообразнее принять в качестве изоляции, если от поверхности изоляции к окружающей среде коэффициент теплоотдачи α₂ =10 Вт/(м²*К)?

1.42. Найти потери теплоты от чугунного паропровода диаметром 100Х8 мм, по которому течет пар с температурой 200 °С. Коэффициент теплоотдачи от пара к стенке α₁= 100 Вт/(м²*К). Температура наружного воздуха 20 °С, а коэффициент теплоотдачи к воздуху α₂= 15 Вт/(м²*К). Каковы будут потери теплоты, если паропровод покрыть слоем бетона толщиной 40 мм, а коэффициент теплоотдачи к воздуху оставить прежним? Дать объяснение результатов.

1.43. Паропровод из титана диаметром 57Х3,5 мм и длиной 50 м имеет на внутренней поверхности температуру 160 °С. Он покрыт слоем вермикулита толщиной 60 мм с температурой 40 °С на наружной поверхности слоя. Найти суточную потерю теплоты паропроводом. Проверить пригодность материала изоляции для уменьшения тепловых потерь, приняв коэффициент теплоотдачи от изоляции к окружающему воздуху равным α₂=20 Вт/(м²*К).

1.44. По условию предыдущей задачи изолированная вермикулитом титановая труба покрывается внутри слоем накипи толщиной 1 мм. Найти суточную потерю теплоты паропроводом и сравнить с ответом предыдущей задачи. Температурный перепад оставить без изменений.

Вариант	Слои изоляции	dн мм	l м	t ж1 °С	Вариант	δА , δБ мм	t из °С
	А- асбослюда Б - бетон				А
	А- вермикулит Б - асбест				Б
	А- пеношамот Б-вемикулитовые плиты				В
	А- шлаковата Б - асбест				Г
	А- совелит Б - вата минеральная				Д

Таблица к задаче 1.45.

1.45. По стальному трубопроводу наружным диаметром d_н итолщиной 25 мм протекает газ со средней температурой t _ж1 и коэффициентом теплоотдачи в трубе α₁= 35 Вт/(м²*К). Снаружи труба покрыта двумя слоями изоляции: слоем А толщиной δ_А(на поверхности трубы) и слоем Б толщиной δ_Б. На внешней поверхности изоляции температура t _из. Определить потери теплоты трубопроводом длиной l и температуру на поверхности контакта между слоями изоляции. Как изменятся потери теплоты, если слои изоляции поменять местами? Дан­ные для решения задачи взять из таблицы.

1.46. В цех из котельной подают горячую воду по стальной трубе диаметром 58Х3,5 мм со скоростью 1,2 м/с. Вода входит в трубу температурой 90 °С и имеет средний коэффициент теплоотдачи α₁=2000 Вт/(м²*К). К наружному воздуху с температурой 2 °С теплота от трубы переходит с коэффициентом теплоотдачи α₂ = 35 Вт/(м²*К). Какую теплопроводность должна иметь изоляция на трубе, чтобы при ее толщине 21 мм падение температуры воды от котельной до цеха, между которыми расстояние 120 м, не превышало 2 ^СС?

1.47.Оголенный электропровод диаметром 2 мм имеет на поверх­ности температуру 90 °С и коэффициент теплоотдачи α=22 Вт/(м²*К)
к свободному потоку воздуха в помещении, температура которого рав­на 18 °С. Когда провод покрыли резиновой изоляцией толщиной 3 мм, коэффициент теплоотдачи уменьшился в 2 раза. Какая температура будет теперь на поверхности провода, если сила тока не изменилась?

1.48.Варочный котел сферической формы с наружным диаметром 1200 мм сделан из нержавеющей стали. Толщина стенки котла 10 мм. Внутри находится жидкость с температурой 140 °С; снаружи котел покрыт слоем асбеста толщиной 60 мм. В цехе температура воздуха 29 °С. Коэффициент теплоотдачи внутри и снаружи котла α₁=600 и α₂=18 Вт/(м²*К) соответственно. После включения вентиляции в цехе температура воздуха снизилась до 23 °С, а коэффициент теплоотдачи α₂от наружной поверхности котла увеличился в 1,6 раза. На сколько процентов возросли потери теплоты от котла?

1.49. Стальной трубопровод диаметром 200Х8 мм проложен на открытом воздухе, температура которого равна - 17 °С. Внутри трубы движется вода со средней температурой 93 °С, а коэффициент теплоотдачи от воды к трубе α₁ = 820 Вт/(м²*К). Определить потерю теплоты трубопроводом, если его длина 23 м, а коэффициент теплоотдачи от трубы к окружающему воздуху α₂=9 Вт/(м²*К).

1.50. По условию задачи 1.49 вычислить тепловые потери, если трубопровод покрывается слоем битума толщиной 50 мм и теплопроводностью λ=0,1 Вт/(м-К), а коэффициент теплоотдачи к окружающему воздуху уменьшился до α₂=7 Вт/(м²-К). Определить температуры на внешней и внутренней поверхностях изоляции.