Paquetes optimos para calderas

Paquete optimo para calderas.
Para aislar aquellas superficies que tendrán una alta temperatura, resulta más económico utilizar dos capas de aislantes. La primera se coloca en contacto con lasuperficie caliente y es adecuada para altas temperaturas; es costosa y en general es un aislante relativamente deficiente. La segunda se coloca en contacto con la primera capa y suele ser barata y debuen aislante, pero no soporta altas temperaturas. En esencia, la primera capa protege a la segunda proporcionando solo suficiente capacidad aislante para que la segunda capa quede expuesta solo atemperaturas moderadas. Con los materiales aislantes comercialmente disponibles, diseñe la combinación óptima de dos materiales para aislar una superficie plana de 1000C del medio ambiente a 20C. Elobjetivo es reducir la razón de transferencia de calor a 0.1% de la que se presentaría sin aislante para lograr una temperatura superficial externa segura para el personal y para reducir al mínimo el costodel paquete aislante.
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1000℃ 20℃


Tabla materiales seleccionados:
Se halla la razón de transferencia de calor.
q=∆TKk.A
Con área de 1m2∆T=1000℃-20℃
q=9800.7856+0,19+0,026W/m°K*1m2 =978,82W/m2 °K
Se determina la temperatura de transferencia de la primera capa para obtener el primer espesor.
Se utiliza un factor de seguridad y semanejara la temperatura a 1100℃, entonces el ∆T sera:
∆T=1100℃-550℃=550℃
K1=0,7852 W/m°K Coeficiente de conductividad térmica del material de la primera capa aislante.
L=K*∆TqA Ecuación parahallar espesor.
L1=0,7856W/m°K*550°K978,82W/m2 °K=0,44 m
El espesor para la primera capa es de 0,44 m
Ahora se halla el ∆T para calcular el segundo espesor:
∆T=550℃-20℃=530℃
K2=0,19W/m°K Coeficiente de conductividad térmica del material de la segunda capa aislante.
L2=0,19W/m°K*530°K978,82W/m2 °K=0,10 m
El espesor para la segunda capa es de 0,10 m
En conclusión los...