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Esercizio – PUNTI 22
Una parete cilindrica orizzontale, costituita da due diversi materiali, è circondata da una parete
coassiale di spessore trascurabile (superficie 4). Tra le superfici 3 e 4 viene realizzato il vuoto. Il
lato esterno della superficie 4 si trova in un ambiente molto vasto, con aria stagnante. Nelle ipotesi
di regime stazionario e di campo di temperatura monodimensionale nella parete 1-3, determinare:
- la potenza termica u’’’ generata nella barra cilindrica interna;
- la conduttanza superficiale totale (convezione + irraggiamento) relativa alla superficie 4
(assumendo come riferimento la temperatura t );
∞
- la temperatura della superficie 1;
- la conducibilità termica della barra interna, sapendo che la relativa temperatura massima è di
100°C. e t , e di conduttanza superficiale totale rispetto al caso precedente,
- a parità di temperature t 4
∞
determinare la massima potenza termica che può essere generata nella barra interna,
nell’ipotesi che intorno alla superficie 4 venga posta una guaina cilindrica di diametro D5
(da determinare opportunamente) realizzata con il materiale C.
Materiale A Aria, t ∞
Materiale B 5
Vuoto 4
ů’’’ 3
2
1
L D1
D2
D3
D4
DATI
>>A = 0,500
A ε
5 4 4
L>>D t = 45 °C
4 4
D1 = 10,0 cm t = 27 °C
5
D2 = 11,0 cm t = 29 °C
∞
D3 = 12,0 cm k = 0,750 W/mK
A = 2,00 W/mK
D4 = 14,0 cm k B
k = 0,900 W/mK
Superfici 3, 4 e 5 grigie C
= 0,800
ε 3
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