Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Задача №2 Определить толщину слоя изоляции паропровода наружным диаметром , если при температуре поверхности паропровода наружная поверхность изоляции имеет температуру . Коэффициент теплопроводности изоляции Температура окружающего воздуха Коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности изоляции к окружающей среде Данно: Решение:
. . . По закону Фурье для цилиндрической стенки: По закону Ньютона – Рихмана: Приравниваем (1) и (2) Решаем данное уравнение графически и находим :
Тогда Ответ:
Задача №12. Плоская стальная стенка толщиной омывается с одной стороны дымовыми газами с температурой , а с другой стороны – водой с температурой Коэффициенты теплоотдачи со стороны газов и со стороны воды соответственно и . Коэффициент теплопроводности материала стенки . Определить плотность теплового потока через стенку и температуру ее поверхностей со стороны газов и воды для случая чистой стенки, а также для случая, когда она покрыта слоем накипи (коэффициент теплопроводности , толщина ). Для обоих случаев показать графически распределение температуры по толщине стенки.
Дано: Решение: 1) Стенка без накипи:
линия распределения температур
Плотность теплового потока:
2) Стенка покрыта слоем накипи:
линия распределения температур
Плотность теплового потока: ; Ответ: Задача №16. Определить применительно к задаче №15 время, в течение которого разность температур на поверхности и на оси болванки достигнет . Стальная цилиндрическая болванка диаметром d=100 мм, имеющая начальную температуру , нагревается в печи с постоянной температурой Коэффициент теплоотдачи к поверхности болванки , физические параметры , , считать постоянными.
Дано: Решение: 1. Из определения безразмерных температур
Отсюда: , отсюда
2. По формулам для безразмерных температур получаем:
Отсюда находим число Фурье:
Найдем число Био: где 4. По таблицам находим: 5. Находим число Фурье: 6. Найдем время нагрева:
Ответ: Задача №20. По трубе внутренним диаметром d = 50 мм течет вода со средней скоростью w = 0,4 м/с. Средняя температура воды , температура стенки трубы постоянна. Определить среднее значение коэффициента теплоотдачи и количество передаваемого в единицу времени тепла (тепловой поток), если относительная длина трубы l/d = 10.
Дано: Решение:
. .
Определим режим течения, для этого найдем число Рейнольдса: где – коэффициент кинематической вязкости, для воды при – по таблице 3; Используем критическое уравнение для турбулентного течения:
по справочнику.
Определим коэффициент конвективной теплоотдачи: где по справочнику; Определим количество тепла: где где Ответ:
Задача №30. Определить температуру поверхности воды , прогреваемой потоком сухого воздуха с температурой , если коэффициент теплоотдачи от воздуха к воде . На основании аналогии тепло- и массообмена найти количество воды, которое испаряется за час с поверхности, приняв коэффициент диффузии водяного пара в воздух , теплоту парообразования , коэффициент теплопроводности воздуха . Дано: Решение: 1. Найдем число Грасгофа:
2. Найдем диффузионное число Нуссельта:
3. Найдем коэффициент массоотдачи:
4. Найдем плотность потока вещества: 5. Найдем количество испарившейся за час воды: 6. Найдем температуру поверхности воды:
Ответ:
Задача №32. Для измерения температуры движущегося с относительно небольшой скоростью горячего воздуха в канале установлена термопара, показание которой Какова действительная температура воздуха, если коэффициент теплоотдачи от потока воздуха к спаю , степень черноты спая а температура стенок канала ?
Дано: Решение: Составим уравнение теплового баланса: ; отсюда:
Ответ:
Задача №42. Определить температуру масла на выходе из масляного холодильника тепловоза на основании следующих данных: площадь поверхности охлаждения масляных радиаторов температура масла на входе в холодильник расход масла температура охлаждающего воздуха на входе в холодильник расход воздуха теплоемкость масла теплоемкость воздуха расчетный коэффициент теплопередачи Примечание. Температурный напор можно определить по средней арифметической разности температур масла и воздуха.
Дано: Решение: так как мы не знаем температуру на выходе зададимся температурой По уравнению теплового баланса найдем количество теплоты: (1) Найдем средний температурный напор через уравнение теплопередачи:
Откуда выразим Найдем температуру масла на выходе: Уточним найденное значение через уравнение теплового баланса: Сравним значения найденные по (1) и (2): Зададимся температурой Сравним результаты (3) и (4): Так как - что является допустимым, то . Ответ: .
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Популярное: Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (621)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |