В нагревательной печи, где температура газов t
жүктеу/скачать 76.6 Kb.
|
1 2
2023 Teplomassoobmen 34Задача 2. Газы при температуре tж1 передают через стенку площадью F теплоту воде, имеющей температуру tж2. Коэффициенты теплоотдачи от газов к стенке α1 и от стенки к воде α2. Определить все термические сопротивления, коэффициент теплопередачи и тепловой поток, передаваемый от газов к воде, для случаев: а) стенка чистая толщиной δст; б) стенка покрыта со стороны воды слоев накипи толщиной δн и со стороны газов – слоем сажи толщиной δс. Найти также для случая б) температуры всех слоев стенки расчетным и графическим способами и нарисовать температурный график.
Дано: δм = 18 мм = 0,018 м δн = 5 мм = 0,005 м δс = 2,5 мм = 0,0025 м tж2 = 140 °С = 413 К tж1 = 450 °С = 723 К α2 = 3500 Вт/(м2*К) α1 = 90 Вт/(м2*К) λм = 384 Вт/м*К λн = 1,75 Вт/м*К λс = 0,09 Вт/м*К F = 3,5 м2 Решение: Термическое сопротивление стенки со стороны газов: Термическое сопротивление со стороны воды: Термическое сопротивление самой стенки: Общее сопротивление: Коэффициент теплопроводности: Тепловой поток: Термические сопротивления со стороны газа и воды остались прежними: Суммарное сопротивление стенки: Общее сопротивление: Коэффициент теплопроводности: Тепловой поток: Слой сажи со стороны газов: Теплоотдача через слой сажи: Теплоотдача через слой меди: Теплоотдача через слой накипи: Задача 3. По стальному трубопроводу наружным диаметром dн и толщиной 20 мм протекает газ со средней температурой tж1 и коэффициентом теплоотдачи в трубе α1 = 40 Вт/(м2·К). Снаружи труба покрыта двумя слоями изоляции: слоем А толщиной δА (на поверхности трубы) и слоем Б толщиной δБ. На внешней поверхности изоляции температура tиз. Найти суточную потерю теплоты трубопроводом длиной l и температуру на поверхности контакта между слоями изоляции. Как изменятся потери теплоты, если слои изоляции поменять местами?
Дано: dн = 760 мм = 0,76 м l = 70 м tж1 = 700 °С = 973 К tиз = 40 °С = 313 К δА = 240 мм = 0,24 м δБ = 250 мм = 0,25 м δс = 20 мм = 0,02 м λс = 18 Вт/м*К λА = 0,16 Вт/м*К λБ = 0,151 Вт/м*К α1 = 40 Вт/(м2*К) Решение: Найдем внутреннюю температуру трубопровода. Уравнение теплоотдачи от газа к трубе: Уравнение теплоотдачи через многослойную стенку: Складывая эти уравнения получаем: Тогда: Значит плотность теплового потока: И тепло-потери: 2) Температура между материалами А и Б определяется из уравнения: Если поменять слои местами, то температура будет определяться уравнением: Задача 4. Труба с наружным диаметром d и длиной l имеет на поверхности температуру tпов. Определить тепловой поток в процессе лучистого теплообмена между трубой и окружающей средой для двух случаев: 1) труба находится в большом помещении, стены которого имеют температуру tс; 2) труба находится в бетонном канале сечением 300×300 мм при температуре стенок канала tс.
Дано: d = 130 мм = 0,13 м l = 7 м tпов = 310 °С = 583 К tс = 30 °С = 303 К со = 5,67 Вт/м2*К4 - коэффициент излучения абсолютно черного тела. εтр = 0,65 εб = 0,8 Решение: Тепловой поток лучистого теплообмена рассчитывается по формуле: Труба может находиться в помещении произвольным образом, то приведенный коэффициент теплового излучения εпр: Тогда, учитывая, что S = πdl = 3,14*0,13*7 = 2,86 м2, получим: 2) Сечение трубы площадью S = 300*300 = 0,09 м2: Значит площадь второго тела: Тепловой поток определяется по формуле: Где Тогда: Задача 5. В цеховом помещении, где температура воздуха и стен tв, расположена горизонтальная труба наружным диаметром d и длиной l. Она имеет температуру на поверхности tп и охлаждается за счет излучения и свободного движения воздуха. Определить: а) коэффициент теплоотдачи излучением; б) коэффициент теплоотдачи конвекцией; в) тепловой поток от трубы раздельно естественной конвекцией и излучением.
Дано:
tв = 25 °С = 298 К tп = 110 °С = 383 К со = 5,67 Вт/м2*К4 εтр = 0,02 εб = 0,8 ν = 15,06 * 10-6 м2/с λс = 2,6 * 10-2 Вт/м*К ср = 1 кДж/кг*К β = 3,665 * 10-3 1/К – коэффициент объемного расширения газов воздуха g = 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения Решение: Коэффициент теплоотдачи излучением: Если: Тогда: Для расчета коэффициента теплоотдачи конвекцией определим числа Gr и Pr: Для воздуха Pr = 0,7 Так как Gr*Pr >109, то: Тогда коэффициент конвективной теплоотдачи: Тепловой поток излучением: Тепловой поток конвекцией: жүктеу/скачать 76.6 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 2