26.89.43 Тема «Теплопередача через цилиндрическую стенку»

Внутри трубы с внутренним диаметром d и толщиной стенки δ движется горячая вода со скоростью ω1, имеющая среднюю температуру tf1. На внутренней поверхности трубы имеется слой накипи толщиной δ1.

Наружная поверхность покрыта слоем материала толщиной δ2 с известным коэффициентом теплопроводности λ2 и находится в поперечном потоке воздуха, обтекающем трубу со средней скоростью ω2 и имеющем температуру tf2.

Известна степень черноты наружной поверхности ε.

Определить: 1. Температуры на внутренней и наружной поверхностях трубы, а также температуры внешнего покрытия со стороны воздуха.

  1. Суммарную линейную плотность теплового потока (тепловые потери с 1 м длины), передаваемого в воздух за счет конвекции и за счет излучения с помощью критериальных уравнений.

Коэффициенты теплопроводности материала стенки трубы, воды, воздуха, а также все другие необходимые теплофизические параметры выбрать по справочным данным при средней температуре без учета температурной зависимости.

Таблица 1

Вариант 43
ω1, м/c tf1, ºC tf2, ºC ω2, м/c ε
0,3 80 10 1,3 0,85

Таблица 2

Материал
трубы
d, мм δ, мм δ1, мм δ2, мм λ2, Вт/(м2·К)
медь 10 1 1,6 15 0,045