熱伝導と冷凍サイクル

【問題】以下に示す設計条件で、冷蔵庫パネル外表面での結露を防ぐために、パネル外表面温度ta3が34.5℃以上となるように、冷蔵庫パネルの芯材厚さを決定したい。その場合の最も薄い芯材の厚さを計算式を示して求めよ。さらに、下記の選択肢の中から最も適切な芯材厚さを選択し、その理由を記せ。

【問題】下図のような材料の組み合わせで、単位面積あたりの侵入熱量\(Φ\)が20 W/m2の冷凍庫パネルを設計したい。 【設計条件】 外気温度 \(t_{a}\)=25℃ 庫内温度 \(t_{r}\)=－25℃ パネル外表面(外気側)の熱伝達率 \(α_{a}\)=10.0 W/ (m2・K) パネル内表面(庫内側)の熱伝達率 \(α_{r}\)=5.0 W/ (m2・K) パネル外皮材の厚さ及び熱伝導率 \(δ_{1}\)=0.5 ㎜、\(λ_{1}\)=50 W/(m・K) パネル芯材の厚さ及び熱伝導率 \(δ_{2}\)=150.0 ㎜、\(λ_{2}\)=0.03  W/(m・K) パネル内皮材の厚さ及び熱伝導率 \(δ_{3}\)=5.0 ㎜、\(λ_{3}\)=2.0  W/(m・K)

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