Определение необходимости установки дополнительного наружного слоя красного кирпича и его толщины для обеспечения безопасных условий обслуживания

Задача 3.1.

Задание: в стенке нагревательной печи предусмотрены два слоя кирпича. Внутренний слой выполнен из огнеупорного толщиной , а второй из красного толщиной . Определит температуру на внутренней стороне красного кирпича , если температура на внутренней поверхности огнеупорного кирпича , а потеря тепла через 1  равняется  . Определить необходимость установки дополнительного наружного слоя красного кирпича и его толщину для обеспечения безопасных условий обслуживания, допускающих температуру наружной поверхности стенки равной 50. Коэффициент теплопроводности огнеупорного и красного кирпича: ; .

Решение:

Воспользовавшись законом Фурье найдём температуру наружной поверхности стенки ,

,

где  - плотность теплового потока,

,  - температуры наружных и внутренних поверхностей стенок (слоёв),

 - число слоёв стенки

,  - толщина и коэффициент теплопроводности отдельного слоя стенки,  и

Поскольку температура наружной поверхности стенки превышает допустимую, возникает необходимость дополнительного наружного слоя стенки из красного кирпича, толщину которого определим, преобразовав уравнение Фурье,

Определить температуру на внешней поверхности красного кирпича,