По стальному трубопроводу длиной 100 м, наружным диаметром d и толщиной стенки δ со скоростью w движется метан с температурой tж1. Трубопровод покрыт изоляционным материалом с коэффициентом теплопроводности λиз=0,07 Вт/(м∙К). Температура окружающей

По стальному трубопроводу длиной 100 м, наружным диаметром d и толщиной стенки δ со скоростью w движется метан с температурой t_ж1. Трубопровод покрыт изоляционным материалом с коэффициентом теплопроводности λ_из=0,07 Вт/(м∙К). Температура окружающей среды (воздуха) – t_ж2. Коэффициент теплоотдачи от поверхности изоляции в окружающую среду – α₂.

Определить тепловой поток, проходящий через трубопровод, и диаметр изоляции, при котором температура её наружной поверхности t_из=40ºС.

Дано:

- длина трубопровода l = 100 м;

- наружный диаметр трубопровода d = 60 мм;

- толщина стенки d = 4 мм;

- скорость метана w = 6,5 м/с;

- температура метана t_ж1 = 95 ^оС;

- температура окружающей среды (воздуха) t_ж2 = -15 ^оС;

- температура изоляции t_из = 40 ^оС;

- коэффициент теплоотдачи в окружающую среду a₂ = 4 Вт/(м²×К).