Тепловые потери изолированной трубы по сравнению с неизолированной трубой

Итак, у меня есть такое упражнение: Труба горячего водоснабжения состоит из медной трубки длиной л "=" 1 м, теплопроводности λ 1 "=" 380 , имеет внутренний радиус р 1 "=" 6 10 3 м и внешним радиусом р 2 "=" 7 10 3 м. Использование изоляционного материала с теплопроводностью λ 2 "=" 0,1 , коаксиальная оболочка с внутренним радиусом р 2 и внешний радиус р 3 "=" 8 10 3 производится. Температура внутренней стенки Т 1 "=" 80 º С а температура окружающего воздуха Т 2 "=" 20 º С . час "=" 10 — коэффициент теплопередачи конвекцией на внешней поверхности изолятора (или медной трубы при отсутствии изоляции)».

Пришлось рассчитать потери тепла на метр трубы. Сначала неизолированной трубы, а затем трубы с коаксиальной оболочкой из изоляционного материала.

Сопротивлением меди можно пренебречь, поэтому получим выражение для полного сопротивления:

р Т "=" л н ( р 3 р 2 ) 2 π λ 2 л + 1 2 π час р 3 л "=" 2.2

Когда нет изолятора, у нас есть только второй член (из-за конвекции):

р Т "=" 1 2 π час р 2 л "=" 2,27

Затем, чтобы рассчитать потери тепла, мы просто делаем:

ф "=" ( 80 20 ) р Т "=" 27,3 для изолированной трубы

ф "=" ( 80 20 ) р Т "=" 26,4 для неизолированной трубы

Как это возможно, что я получаю больше потерь тепла, когда труба изолирована, чем когда она не изолирована?

Давайте посмотрим на ваш расчет. Ваш результат не имеет математического смысла.
Почему нет? @ЧетМиллер
Потому что сумма двух членов будет больше, чем только второй член.
Похоже, что есть наихудшее значение толщины изоляции. Это для R3 = 0,01. Увеличивая R3, 1-й член становится больше, а 2-й член становится меньше.

Ответы (3)

Это очень небрежная ошибка в расчетах, на которую указывали другие. Сумма двух положительных величин должна быть больше любой из них, взятых по отдельности. Пожалуйста, проверьте свои расчеты.

Как уже указывалось, это ошибка в расчетах, учитывая, что формулы, которые вы использовали, верны (я не проверял формулу, потому что ошибка была очень явной).

Значение для

л н ( р 3 р 2 ) 2 π λ 2 л "=" 0,133 0,628 "=" 0,2125
Моя точка зрения положительна и не может быть отрицательной, поскольку оба числителя л н ( р 3 / р 2 ) и знаменатель положительный. Это, добавленное ко второму члену, всегда будет больше, чем только второй член.

Пожалуйста, повторите расчет, так как мне не разрешено предоставлять домашние задания на этой платформе.

Похоже, есть наихудшее значение толщины изоляции. Это для R3 = 0,01, для которого R = 2,16. Увеличивая R3, 1-й член становится больше, а 2-й член становится меньше. При значениях R3>0,1 R монотонно возрастает с R3.