23 Конвективный теплообмен
23.111 По трубе с внутренним диаметром d = 50 мм течет вода со средней скоростью ω. Средняя температура воды tж, температура стенки трубы tст постоянна. Определить среднее значение коэффициента теплоотдачи и количество передаваемого в единицу времени тепла (линейную плотность теплового потока, Вт/м), если относительная длина трубы l/d = 100.
Таблица 1 – Числовые данные к задачам 2.1. Теплопередача
| Предпоследняя цифра учебного шифра | ω, м/c | tж, °С | tст, °С |
| 1 | 0,4 | 70 | 100 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: ТОГУ
Все задачи из: Гидравлика и теплотехника ТОГУ Хабаровск 2020
23.112 Определить среднее значение коэффициента теплоотдачи при поперечном обтекании пучка коридорно расположенных труб диаметром d = 20 мм, если средняя определяющая скорость воздуха в пучке ω, средняя температура воздуха tв. Какова средняя линейная плотность теплового потока в пучке ql, если температура поверхности трубы tст постоянна и равна 200 ºС? Поправкой на число рядов труб пренебречь.
Таблица 1 – Числовые данные к задачам 2.1. Теплопередача
| Предпоследняя цифра учебного шифра | ω, м/c | tв, °С |
| 1 | 6 | 30 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: ТОГУ
Все задачи из: Гидравлика и теплотехника ТОГУ Хабаровск 2020
23.113 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 1 – Числовые данные к задачам 2.1. Теплопередача
| Предпоследняя цифра
учебного шифра |
G⸱10³, кг/c | t’в, °С | t»в, °С |
| 1 | 19 | 5 | 25 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: ТОГУ
Все задачи из: Гидравлика и теплотехника ТОГУ Хабаровск 2020
23.114 По цилиндрическому каналу диаметром d = 14 мм движется вода. Расход воды G, ее температура на входе t′. На каком расстоянии от входа средняя по сечению температура воды достигнет t″, если температура внутренней поверхности канала tст = 100 ºС постоянна?
Таблица 1 – Числовые данные к задачам 2.1. Теплопередача
| Предпоследняя цифра
учебного шифра |
G, кг/ч | t’, °С | t», °С |
| 1 | 420 | 10 | 85 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: ТОГУ
Все задачи из: Гидравлика и теплотехника ТОГУ Хабаровск 2020
23.115 Определение теплового потока от газа к внутренней поверхности газопровода
Определить тепловой поток от газа к внутренней поверхности участка газопровода длиной L метров и диаметром d, мм, если температура стенки трубы tСТ, ºС, а температура газа в трубе tГ, ºС. Линейная скорость газа ω, м/c. Газ — метан. Давление в трубопроводе р, МПа.
Таблица 4
| Вариант | tст, °С | tг, °С | р,МПа | L, м | d, мм | ω, м/c |
| 00 | 20 | 40 | 1 | 10 | 400 | 3 |
Решить задачу и ответить письменно на следующие вопросы:
1. Как записываются основные безразмерные комплексы теории конвективного теплообмена и их физический смысл?
2. Какие режимы движения жидкости вы знаете и чем они характеризуются?
3. Какие значения критического числа Рейнольдса определяют режимы движения при обтекании пластины и течении в трубе?
4. Какой механизм передачи тепла работает при свободной и вынужденной конвекции?
5. Какие условия ставятся при решении задач конвективного теплообмена и как они записываются?
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.
ВУЗ: ТГАСУ
23.116 Вычислить средний коэффициент теплоотдачи при течении трансформаторного масла в трубе диаметром d = 8 мм и длиной l = 1 м, если средняя по длине трубы температура масла tж = 80ºС, средняя температура стенки трубки tс = 20ºС и скорость масла ω = 0,6 м/с (рис. 5.1).
Ответ: средний коэффициент теплоотдачи при течении трансформаторного масла в трубе α = 138 Вт/(м·ºС).
Учебник: Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче Москва «Энергия» 1980.pdf
23.117 В теплообменнике типа «труба в трубе» (рис. 5-8) во внешнем кольцевом канале движется вода со скоростью ω = 3 м/c. Средняя по длине канала температура воды tж = 40ºС.
Определить средний по длине коэффициент теплоотдачи и тепловую мощность теплообменника, если температура внешней поверхности внутренней трубы tс = 70ºС. Наружный и внутренний диаметры кольцевого канала равны соответственно: d2 = 26 мм и d1 = 20 мм; длина канала l = 1,4 м.
Ответ: α = 7600 Вт/(м²·ºС), Q = 20 кВт.
Учебник: Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче Москва «Энергия» 1980.pdf
23.118 По голому алюминиевому проводу диаметром d = 7 мм течет ток I. Какую температуру tст будет иметь поверхность провода при температуре окружающего воздуха tв, если коэффициент теплоотдачи к окружающему воздуху определяется соотношением: α = 2,8⋅(tст − tв)0,25, Вт/(м²·К), а активное электрическое сопротивление провода rl = 8,4·10—4 Ом/м? Какова при этом линейная плотность теплового потока?
Таблица 2 – Числовые данные к задачам контрольной работы
| Предпоследняя цифра шифра | I, A | tв, ºС |
| 1 | 235 | 0 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: СамГУПС
Все задачи из: Волов В.Т. Термодинамика и теплопередача СамГУПС 2012
23.119 В круглой гладкой трубе диаметром d и длиной l течет вода со скоростью ω. Определить коэффициент теплоотдачи α, если средняя температура воды равна tж, а внутренней поверхности трубы tст.
Таблица 5
| Вариант 67 | ||||
| d, см | l, м | ω, см/c | tж, ºС | tст, ºС |
| 10 | 1,5 | 10 | 70 | 50 |
23.120 Воздух течет внутри трубы, имея среднюю температуру tв, давление р1=1 МПа и скорость ω. Определить коэффициент теплоотдачи от трубы к воздуху α1, а также удельный тепловой поток, отнесенный к 1 м длины трубы, если внутренний диаметр трубы d1, толщина ее δ и теплопроводность λ1. Снаружи труба омывается горячими газами. Температура и коэффициент теплоотдачи горячих газов, омывающих трубу, соответственно равны tг, α2. Физические параметры сухого воздуха для определения α1 взять из приложения.
Таблица 3
| Вариант 15 | ||||||
| tг, ºС | α2 Вт/(м2·К) | ω, м/c | tв, ºС | λ1 Вт/(м·К) | d1 | δ |
| мм | ||||||
| 750 | 60 | 12 | 200 | 45 | 80 | 5 |
