transport

Przepływu Ciepła i Masy, kolokwium 1

pierwszy termin, 28 listopad 2007

Opór elektryczny w drucie miedzianym o średnicy d\ = 4 mm i współczynniku przewodzenia ciepła Xd — 400 powoduje podczas przepływu prądu wydzielanie się ciepła w ilości q_v = 2.1 W/cm³. Współczynnik wnikania ciepła od powierzchni izolacji do otoczenia i temperatura otoczenia wynoszą odpowiednio a = 20 i t_ot — 20 °C. Wyznaczyć:

• temperaturę w osi oraz na powierzchni drutu jeżeli jest on zaizolowany cieplnie i elektrycznie za pomocą karbowanej izolacji, której przekrój i wymiary są pokazane na rysunku o współczynniku przewodzenia ciepła X_l2 = 0.2 4^, karbowanie izolacji można traktować jak żebro płaskie okrągłe o sprawności r] = 0.9,

_i s=4 mm

i

Rysunek 1:

•    z jakiego materiału (o jakim współczynniku przewodzenia ciepła) należałoby wykonać izolację tego drutu o gładkiej powierzchni i grubości 5 = 4mm, aby temperatura w jego osi nie przekroczyła t₀ = 60°C,

•    grubość izolacji wykonanej z tego materiału, dla której temperatura w osi drutu będzie najmniejsza, ponadto wyznaczyć wartość tej temperatury.

1