23 Конвективный теплообмен
23.91 По трубе диаметром d=40 мм движется воздух при давлении р=0,1 МПа. Расход воздуха G, температура воздуха на входе tʹв. Какой должна быть длина трубы, имеющей температуру стенки tст=100 ºС, чтобы температура воздуха на выходе была t˝в?
Таблица 2 – Числовые данные к задача контрольной работы №2
| Предпоследняя цифра шифра | G·103, кг/с | tʹв, ºС | t˝в, ºС |
| 1 | 19 | 5 | 25 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: МИИТ
23.92 Определить длину lн.г начального участка гидравлической стабилизации и длину lн.т начального участка тепловой стабилизации при ламинарном течении среды в трубе с внутренним диаметром dвн в условиях постоянной по длине температуры стенки, если средняя массовая температура воды tж, скорость ω. Вычислить коэффициент теплоотдачи на основном участке трубы и определить длину lн.т начального участка тепловой стабилизации для средней теплоотдачи.
Таблица 1
| Вариант | dвн, мм | tж, ºС | ω, м/c | Среда |
| 6 | 14 | 100 | 3 | Воздух |
23.93 (Вариант в) Определить коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности трубки конденсатора паротурбинной установки к охлаждающей воде, количество передаваемой теплоты и длину трубки, если средняя по длине температура стенки tc, внутренний диаметр dвн, температура воды на входе и выходе из трубки tж1 и tж2 и средняя скорость воды ω.
Таблица — Исходные данные
| dвн, мм | ω, м/c | tж1, ºС | tж2, ºС | tс, ºС |
| 17 | 2,0 | 15 | 25 | 35 |
23.94 В кольцевом канале теплообменного аппарат движется вода со скоростью W=(0,2+0,01·8)=0,28 м/с. Средние температуры воды tж=10 ºС и стенок tn=70 ºС. Размеры канала d1=50 мм и d2=160 мм. Обогрев осуществляется по всему смоченному периметру канала. Определить плотность теплового потока q (Вт/м²) и линейную плотность его ql (Вт/м).
23.95 (Вариант 23) Определите коэффициент теплоотдачи для трубы, омываемой поперечным потоком воздуха (рис. 2.2), если наружный диаметр трубы d, мм, температура воздуха tж, °С, скорость ω (м/с) и угол атаки φ, град имеют значения, приведенные в табл. 2.3, а характеристики сухого воздуха – в таблице 2.2.
Таблица 2.3
| d, мм | tж, °С | ω, м/с | φ, град |
| 30 | 15 | 8 | 75 |
Ответ: α=59 Вт/(м²·К).
Все задачи из: Рудобашта С.П. Бабичева Е.Л. Теплотехника РГАУ-МСХА Москва
23.96 По трубе внутренним диаметром d, мм и длиной L, м протекает вода со скоростью ω, м/с (рис. 2.3). Средняя температура воды – t, °С , а внутренней стенки трубы – tс, °С. Определите коэффициент теплоотдачи от воды к стенке трубы и передаваемый тепловой поток. Исходные данные приведены в таблице 8.4.
Таблица 8.4
| Вариант | t, ºC | tс, ºC | ω, м/c | d, мм | L, м |
| 00 | 70 | 40 | 1 | 30 | 3 |
Ответить на вопросы:
1. Дайте определение конвективному теплообмену, вынужденной конвекции.
2. Что изучает теория подобия, каково ее назначение?
3. Какие наблюдаются режимы течения жидкости (газа) в трубах? При каких условиях они возникают?
Ответ: коэффициент теплоотдачи от воды к стенке трубы α=4732 Вт/(м²·К), передаваемый тепловой поток Ф=174,72 кВт.
Варианты задачи: 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99.
Методические указания 2018 года.pdf
Все задачи из: Рудобашта С.П. Бабичева Е.Л. Теплотехника РГАУ-МСХА Москва
23.97 Горизонтальная труба длиной L, м и наружным диаметром d, м расположена в помещении, температура воздуха в котором tв, °С. Средняя температура поверхности трубы tс, °С. Определите величину коэффициента теплоотдачи от трубы к воздуху, а также тепловой поток, теряемый трубой. Исходные данные приведены в таблице 8.6.
Таблица 8.6
| Вариант | tв, ºC | tс, ºC | d, мм | L, м |
| 00 | 20 | 180 | 0,057 | 1 |
Ответить на вопросы к задаче №5.
1. Дайте определение свободной конвекции.
2. Что такое определяющие и определяемые числа подобия, уравнение подобия?
3. Каков физический смысл коэффициента теплоотдачи, от чего он зависит?
Ответ: коэффициент теплоотдачи от трубы к воздуху α=9 Вт/(м²·К), тепловой поток, теряемый трубой Ф=258 Вт.
Варианты задачи: 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99.
Методические указания 2018 года.pdf
Все задачи из: Рудобашта С.П. Бабичева Е.Л. Теплотехника РГАУ-МСХА Москва
23.98 Определить коэффициент конвективного теплообмена и плотность теплового потока при движении воздуха со скоростью Wв при нормальных условиях и температуре tв по каналу, имеющему размеры поперечного сечения L к L и температуру tст.
Таблица 5
| Вариант | Wв, м/c | tв, ºС | L, м | tст, ºС |
| 1 | 2 | 30 | 1,5 | 400 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30.
ВУЗ: УрФУ
Все задачи из: Расчеты по теплообмену УрФУ
23.99 Определить коэффициент конвективного теплообмена при поперечном обтекании потоком воздуха шахматного и коридорного пучка труб. Средняя действительная скорость потока составляет W, температура потока tв, диаметр трубы d.
Таблица 6
| Вариант | Wв, м/c | tв, ºС | d, м | φ,º |
| 1 | 1 | 30 | 0,04 | 10 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30.
ВУЗ: УрФУ
Все задачи из: Расчеты по теплообмену УрФУ
23.100 (Вариант 16) По горизонтально расположенной медной трубе течет вода, имеющая температуру tв, массовый расход G. Снаружи труба охлаждается окружающим воздухом, температура которого tвоз, давление 0,1 МПа. Определить коэффициенты теплоотдачи a1 и a2, соответственно от воды к стенке трубы и от стенки трубы к воздуху; коэффициент теплопередачи и тепловой поток ql, отнесенный к 1 м длины трубы, если внутренний диаметр трубы равен d1, а внешний d2. Данные для решения задачи выбрать из табл. 8.
Таблица 8
| tв, ºС | G, кг/сек | tвоз, ºС | d1, мм | d2, мм |
| 100 | 5,4 | 30 | 180 | 200 |
