26.58.20 Стенка котла толщиной δ и теплопроводностью λ=50 Вт/(м·К) омывается с одной стороны дымовыми газами с температурой tж1, а с другой – кипящей водой при температуре tж2. Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке α1, а от стенки к воде α2.

Определить коэффициент теплопередачи от газов к воде, плотность теплового потока и температуры поверхностей стенки толщиной δ.

Решить задачу при условии, что стенка покрылась со стороны газов слоем сажи толщиной δс, а со стороны воды – слоем накипи толщиной δн. Коэффициент теплопроводности сажи λс=0,08 Вт/(м·К), а накипи λн=0,5 Вт/(м·К). Сравнить результаты расчетов. Определить уменьшение плотности теплового потока. Построить график распределения температур по толщине стенки.

Параметры выбрать по таблице 4.

Таблица 4

Вариант tж1, °С tж2, °С α1, Вт/(м2К) α2, Вт/(м2К) δс, мм δн, мм δ, мм
20 1400 300 150 5200 1,3 1,5 16

Ответ: а) k=139 Вт/(м²·К), q=152900 Вт/м², tст1=381 ºС, tст2=329 ºС; б) k=38 Вт/(м²·К), q=41800 Вт/м², tст1=1121 ºС, tст2=442 ºС, tст3=429 ºС, tст4=308 ºС; плотность теплового потока уменьшается в 3,7 раза.