什么是绝缘的临界厚度-临界半径-定义

绝缘的临界厚度-临界半径。热流增加到什么厚度,热流减少到什么厚度,称为临界厚度。在圆柱体和球体的情况下,它被称为临界半径。优德app热能工程

绝缘的临界厚度-临界半径

在平面壁上垂直于热流方向的面积增加了墙壁的隔热总是减少传热。w88优德备用网址 微博的厚的绝缘,降低传热w88优德备用网址 微博率。这是由于外表面总是有相同的面积

但在柱坐标和球坐标下,隔热层的增加也增加了外表面,减少了外表面的对流阻力。此外,在某些情况下,由于表面积的增加而导致的对流阻力的减少可能比由于较厚的绝缘而导致的传导阻力的增加更重要。因此,总阻力实际上可能会减少,导致热流增加。

厚度热流上升到什么程度,在那之后热流下降被称为临界厚度。在圆柱体和球体的情况下,它被称为临界半径。可以推导出临界绝缘半径取决于绝热材料的导热系数k和外对流换热系数h。w88优德备用网址 微博

关键绝缘厚度

可以看出,如果r1< rcr,在这种情况下,随着绝缘的增加,总电阻减小,热流率增加。这一趋势一直持续到绝缘的外半径对应于临界半径,在那里热率达到其最大值。这种趋势对于冷却电线是可取的,因为添加电绝缘将有助于将电线散失的热量传递到周围环境中。另一方面,任何进一步增加的材料(超出rcr)会增加总阻力,从而减少热损失。这种性能对于管道的保温来说是理想的,因为在管道中增加了保温材料以减少对周围环境的热损失。

示例-绝缘的临界厚度

假设一根钢管为r1= 10 mm,在h = 50 W/m时自然对流2同意。该管道采用导热系数k = 0.5 W/m.K的材料保温。确定该组合的临界厚度:

临界绝缘厚度-示例

因此rcr> r1而传热将w88优德备用网址 微博随着隔热层的增加而增加,厚度达到rcr- r1= (0.010 - 0.005)m = 0.005 m

绝缘的临界厚度。球坐标

可以用类似的方式表示,球壳的临界绝缘半径为:

临界厚度-临界半径-球面

引用:
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参见:

热方程

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