Термодинамика

Вариант 42

Задача №1

Дано:

t₁ = 850^o C

t₂ = 130^o C

б₁ = 30Вт/м² ·К

б₂ = 3500Вт/м² ·К

д_с = 18мм

д_н = 1,6мм

л_с = 60Вт/м·К

л_н = 1Вт/м·К

Найти:

t₁ ^ст -?

t₂ ^ст - ?

q - ?

k -?

Решение

1. Коэффициент теплопередачи для плоской стенки без накипи:

Плотность теплового потока от газов к воде:

Температура стенки со стороны газов:

Температура стенки со стороны воды:

2. Коэффициент теплопередачи для плоской стенки с накипью:

Плотность теплового потока от газов к воде:

Температура стенки со стороны газов:

Температура стенки со стороны воды:

Температура стенки между накипью и сталью:

Так как накипь имеет величину теплопроводности значительно меньшую, чем у стали, то отложение тонкого слоя накипи приводит к значительному уменьшению коэффициента теплопередачи и снижению теплового потока.

Задача №2

Дано:

шахматное

d = 60мм

t_воз = 500^о С

щ = 13м/с

ш = 50^о

Найти:

б - ?

Решение

Коэффициент теплоотдачи от газов к трубе при поперечном обтекании под углом 90^о :

л – коэффициент теплопроводности воздуха при температуре

где Re – число Рейнольдса;

с_z – коэффициент, учитывающий ухудшенную теплоотдачу

первых рядов труб и зависящий от общего числа рядов в пучке.

с_z = 0,9.

где н – кинематическая вязкость воздуха

н = 79,38 · 10^-6 м² /с;

Коэффициент теплоотдачи от газов к трубе при поперечном обтекании под углом 50^о :

Задача №3.

Дано:

d = 26мм

l = 1,4м

р_к = 4,0бар

t_c = 90^o C

Найти:

б_в - ?

G_в - ?

б_г - ?

G_г - ?

Решение

Средняя температура пленки конденсата

где t_н – температура насыщения. По таблице “Термодинамические свойства воды и водяного пара в состоянии насыщения” находим, при давлении пара р = 4,0бар, t_н = 145^о С;

1. Определяем коэффициент теплоотдачи для вертикальной трубки по формуле:

где ∆t – разность температур пара и стенки, ^о С;

л – коэффициент теплопроводности конденсата, при температуре

с – плотность конденсата с = 945кг/м³

r – теплота парообразования, при р = 4,0 бар r = 2129,5кДж/кг;

н – кинематическая вязкость конденсата н = 0,135 · 10^-6 м² /с;

Средняя линейная плотность теплового потока:

Количество конденсата образующегося в секунду на поверхности вертикальной трубки:

2. Определяем коэффициент теплоотдачи при конденсации пара на горизонтальной трубе по формуле:

Средняя линейная плотность теплового потока:

Количество конденсата образующегося в секунду на поверхности горизонтальной трубки:

На горизонтальной трубке пара конденсируется больше, чем на вертикальной.

Задача №4

Дано:

d = 90мм

l = 5м

t₁ = 450^o C

t₂ = 10^o C

е₁ = 0,8

е₂ = 0,9

0,3x0,3м

Найти:

Q₁ - ?

Q₂ - ?

Решение

Определяем потерю тепла излучением от боковой поверхности трубы в большом кирпичном помещении:

где С_пр1 – приведенный коэффициент лучеиспускания:

Площадь поверхности трубы

Площадь поверхности помещения принимаем F₂ = ∞

Коэффициенты излучения поверхностей трубы и помещения:

где С_о – коэффициент излучения абсолютно черного тела

С_о = 5,67Вт/м² · К⁴ ;

Т – температура, К;

Определяем потерю тепла излучением от боковой поверхности трубы в кирпичном канале 0,3х0,3м:

Площадь поверхности канала:

Задача №5

Дано:

стальной паропровод

150х165

t₁ = 370^o C

t₂ = 55^o C

д = 40мм

Найти:

q_l - ?

Решение

Внутренний диаметр трубопровода d₁ = 0,15м

Наружный диаметр трубопровода d₂ = 0,165м

Наружный диаметр изоляции d₃ = d₂ + 2 ·д = 0,165 + 2 ·0,04 = 0,245м

Потеря тепла 1 пог.м. трубопровода:

где л₁ – коэффициент теплопроводности стали л₁ = 60Вт/м · К;

л₂ – коэффициент теплопроводности асбестовой изоляции (волокна) л₂ = 0,88Вт/м · К;

Задача №6

Дано:

d = 150мм

l = 5м

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать