26 Теплопередача. Теория горения
26.91 Теплообменная поверхность рекуперативного теплообменника для охлаждения масла выполнена из нержавеющих трубок с внутренним диаметром d=20 мм и толщиной стенки δ2=2,5 мм [λст= 20 Вт/(м²·К)]. Коэффициент теплоотдачи от охлаждаемого масла к внутренней поверхности трубок – α1, а от наружной поверхности трубок к охлаждающей воде – α2.
Определить линейный коэффициент теплопередачи kl, Вт/( м·К). Во сколько раз следует увеличить коэффициент теплоотдачи α1, чтобы при прочих неизменных условиях коэффициент теплопередачи повысился на 35 %?
Возможно ли такое повышение коэффициента теплопередачи путем увеличения коэффициента теплоотдачи α2?
Таблица 5 – Числовые данные к задачам
| Последняя цифра номера зачетной книжки | α1, Вт/(м2·К) | α2, Вт/(м2·К) |
| 0 | 0,20 | 2,0 |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
![Теплообменная поверхность рекуперативного теплообменника для охлаждения масла выполнена из нержавеющих трубок с внутренним диаметром d=20 мм и толщиной стенки δ2=2,5 мм [λст= 20 Вт/(м²·К)]. Коэффициент теплоотдачи от охлаждаемого масла к внутренней поверхности трубок – α1, а от наружной поверхности трубок к охлаждающей воде – α2. Определить линейный коэффициент теплопередачи kl, Вт/( м·К). Во сколько раз следует увеличить коэффициент теплоотдачи α1, чтобы при прочих неизменных условиях коэффициент теплопередачи повысился на 35 %? Возможно ли такое повышение коэффициента теплопередачи путем увеличения коэффициента теплоотдачи α2?](https://zadachi24.ru/wp-content/uploads/2019/02/thermo_26.91.0_page_1.jpg)
![Теплообменная поверхность рекуперативного теплообменника для охлаждения масла выполнена из нержавеющих трубок с внутренним диаметром d=20 мм и толщиной стенки δ2=2,5 мм [λст= 20 Вт/(м²·К)]. Коэффициент теплоотдачи от охлаждаемого масла к внутренней поверхности трубок – α1, а от наружной поверхности трубок к охлаждающей воде – α2. Определить линейный коэффициент теплопередачи kl, Вт/( м·К). Во сколько раз следует увеличить коэффициент теплоотдачи α1, чтобы при прочих неизменных условиях коэффициент теплопередачи повысился на 35 %? Возможно ли такое повышение коэффициента теплопередачи путем увеличения коэффициента теплоотдачи α2?](https://zadachi24.ru/wp-content/uploads/2019/02/thermo_26.91.0_page_2.jpg)
ВУЗ: ИрГУПС
26.92 Какова толщина слоя изоляции паропровода, если при температуре внутренней ее поверхности t1ст наружная поверхность диаметром d2 имеет температуру t2ст=50 ºС? Коэффициент теплопроводности изоляции λ=0,08 Вт/(м·К). Коэффициент теплоотдачи от поверхности изоляции к окружающему воздуху α2=15 Вт/(м²·К). Температура воздуха t2=20 ºC.
Таблица 2 – Числовые данные к задачам контрольной работы №2
| Предпоследняя цифра шифра | t1ст, ºС | d2, мм |
| 1 | 150 | 250 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: МИИТ
26.93 Металлическая труба (Сталь 15) длиной l=30 м покрыта двухслойной изоляцией – асбестом и войлоком. Наружный диаметр трубы равен d2=127 мм. Толщина стенки трубы δ1=7 мм. Толщина первого изоляционного слоя δ2=24 мм, второго – δ3=80 мм. Расход воздуха по трубе составляет m=14 кг/с, средняя температура воздуха в трубе — tж1=120 °С. Окружающая среда — воздух, температура которого tж2=30 °С. Температура наружной поверхности второго изоляционного слоя t4=32 ºС.
Изобразить схему рассматриваемой многослойной стенки и нанести на нее необходимые обозначения.
Определить среднее значение коэффициента теплоотдачи α1 от воздуха к внутренней поверхности трубы (теплоту, отдаваемую излучением, при выполнении задания допускается не учитывать), α2 от внешней поверхности изоляции к окружающей среде, потери теплоты трубопроводом при конвекции с одного метра и по всей заданной длине трубы, средние значения температур: внутренней t1 и наружной t2 стенок трубы, в сопряжении изоляционных слоев t3.
Изобразить эпюру изменения температур по толщине каждого слоя.
26.94 До какого предельного значения можно понизить температуру воздуха в помещении, чтобы температура внутренней поверхности стены осталась не ниже t1ст при температуре наружного воздуха t2=-35 ºC, если толщина стены δст, коэффициент теплопроводности материала стены λст, а коэффициенты теплоотдачи с внутренней и наружной сторон соответственно α1=9 Вт/(м²·К) и α2=20 Вт/(м²·К)?
Таблица 2 – Числовые данные к задачам контрольной работы №2
| Предпоследняя цифра шифра | t1ст, ºC | δст, м | λст, Вт/(м·К) |
| 1 | 5 | 0,37 | 1,10 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: МИИТ
26.95 Паропровод диаметром dвн=200 мм и dн=216 мм покрыт слоем изоляции толщиной δ=120 мм, коэффициенты теплопроводности стенки и изоляции λст=40 Вт/(м·град) и λиз=0,1 Вт/(м·град). Температура пара и окружающего воздуха tж1=300ºС и tж2=25ºС, коэффициенты теплоотдачи α1=100 Вт/(м²·град) и α2= 8,5 Вт/(м²·град).
Определить поверхностную плотность теплового потока и температуры на наружных поверхностях паропровода и изоляции, а также критический диаметр изоляции.
Изобразить схему теплопередачи графически.
26.96 Определить плотность теплового потока через стенку камеры, состоящей из слоя стали (δ1=2,5 мм) и слоя асбеста (δиз=6 мм), если коэффициенты теплоотдачи α1=30 Вт/(м²·град), α2=10 Вт/(м²·град), температуры сред t1=-10ºС, t2=20ºС (λст=65 Вт/(м·град), λиз=0,06 Вт/(м·град)).
Все задачи из: Основы теплотехники СГУГиТ Новосибирск 2020
26.97 В процессе эксплуатации трубки парового котла, [d1/d2=32/40 мм, λст=50 Вт/(м·К)] покрылись слоем сажи [δс=1,6 мм, λс=0,08 Вт/(м·К)] и, накипи [δн=1,2 мм, λн=0,8 Вт/(м·К)]. Температура газов tг=1000 °С, температура кипящей воды tж=200 °С. Коэффициенты теплоотдачи α1=100 Вт/(м2·К), α2=6250 Вт/(м2·К). Определить уменьшение плотности теплового потока в результате загрязнения и температуры на поверхностях чистых и загрязненных трубок.
26.98 (Вариант 57) По стальной трубе, внутренний и внешний диаметры которой соответственно d1 и d2, и теплопроводность λ=40 Вт/(м·К), течет газ со средней температурой tг; коэффициент теплоотдачи от газа к стенке α1. Снаружи труба охлаждается водой со средней температурой tв; коэффициент теплоотдачи от стенки к воде α2.
Определить коэффициент теплопередачи k от газа к воде, тепловой поток q и температуры поверхностей трубы. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. Определить также температуру внешней поверхности трубы и q, если она покрылась слоем накипи толщиной δ=2 мм, теплопроводность которой λ =0,8 Вт/(м·К) (при α2=const). Данные для решения задачи выбрать из таблицы 3.
Таблица 3
| d1 | d2 | tг, °С | tв, °С | α1 | α2 |
| мм | Вт/(м2·К) | ||||
| 170 | 182 | 1200 | 130 | 42 | 5200 |
26.99 Определить плотность теплового потока через плоскую стенку нагревательной печи, состоящую из двух слоев кладки: шамотного кирпича толщиной δ1=0,56 м и диамитового кирпича δ2=0,24 м, если температура внутренней поверхности кладки равна tст1, а температура наружного воздуха t0=25 ºC. Коэффициент теплопроводности внутреннего слоя кладки λ1=0,95 Вт/(м·К), наружного слоя λ2=0,15 Вт/(м·К). Коэффициент теплоотдачи конвекцией со стороны наружной поверхности αк=8,5 Вт/(м²·К), а ее степень черноты ε.
Таблица 2 – Числовые данные к задачам контрольной работы
| Предпоследняя цифра шифра | tст1, ºC | ε |
| 1 | 800 | 0,60 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: СамГУПС
Все задачи из: Волов В.Т. Термодинамика и теплопередача СамГУПС 2012
26.100 Трубопровод тепловой сети с наружным диаметром d1 проложен в канале из сборных железобетонных блоков и имеет толщину изоляционного цилиндрического слоя δ=150 мм. Коэффициент теплопроводности изоляции λ=0,06 Вт/(м·К). Температура наружной поверхности трубопровода (под изоляцией) — t1СТ. Температура воздуха в канале t2=40 ºС. Коэффициент теплоотдачи от поверхности изоляции к воздуху α2=15 Вт/(м²·К).
В результате неплотностей во фланцевых соединениях и сальниках арматуры, а также проникновения в канал грунтовых вод изоляция трубопровода увлажнилась так, что ее коэффициент увеличился до λ’=0,13 Вт/(м·К), а температура воздуха в канале повысилась до t’2=45 ºС.
Как изменятся при этом потери на 1 пог. м трубопровода?
Определить, выгодно ли оборудовать канал вентиляционными шахтами для просушки изоляции, если при этом температура воздуха в канале понижается до t“2=25 ºС, а коэффициент теплопроводности изоляции становится равным λ“=0,08 Вт/(м·К)? Прочие условия считать неизменными.
Таблица 2 – Числовые данные к задачам контрольной работы
| Предпоследняя цифра шифра | d1, мм | t1СТ, ºС |
| 1 | 200 | 130 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: СамГУПС
Все задачи из: Волов В.Т. Термодинамика и теплопередача СамГУПС 2012
