23 Конвективный теплообмен

23.131 Определить эквивалентный коэффициент теплопроводности и плотность теплового потока q, Вт/м², через вертикальную щель толщиной δ = 20 мм, заполненную воздухом. Температура горячей поверхности t_c1 = 200ºС и холодной t_c2 = 80ºС (рис. 7-2).

Ответ: λ_э = 7,5·10^-2 Вт/(м·ºС); q = 448 Вт/м².

Учебник: Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче Москва «Энергия» 1980.pdf

23.132 Определить температуры масла на входе и выходе из трубки и падение давления по длине трубки в условиях задачи (5-1).

Ответ: t_ж1 = 82ºС; t_ж2 = 78ºС; Δр = 1640 Па.

Учебник: Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче Москва «Энергия» 1980.pdf

23.133 Как изменится значение среднего коэффициента теплоотдачи в условиях задачи 5-1, если длину трубы уменьшить в 5 раз (l/d = 25 вместо l/d = 125), а все остальные условия сохранить без изменения. Результаты расчета сравнить с ответом к задаче 5-1.

Ответ: αʹ = 257 Вт/(м·ºС). Средний по длине коэффициент теплоотдачи увеличится в 1,9 раза.

Учебник: Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче Москва «Энергия» 1980.pdf

23.134 Какую температуру поверхности будет иметь нихромовая трубка электрического нагревателя наружным диаметром d = 10 мм и толщиной 1 мм, если по ней проходит ток I. Трубка расположена горизонтально и охлаждается в условиях свободной конвекции воздухом с температурой t_в. Теплоотдачу излучением не учитывать. Удельное электрическое сопротивление нихрома считать постоянным и равным ρ = 1,1 Ом·мм²/м.

Таблица – ЧИСЛОВЫЕ ДАННЫЕ к задачам контрольной работы №2

Методические указания.pdf

23.135 Определить потерю теплоты путем конвекции при продольном обдувании гладкой плиты воздухом со скоростью ω. Плита имеет ширину 1 м и длину 1,5 м. Температура поверхности трубы t_ст и температура воздуха t_ж = 20ºС.

Таблица – ЧИСЛОВЫЕ ДАННЫЕ к задачам контрольной работы №2

Методические указания.pdf

23.136 По трубе диаметром 50 мм и длиной 3 м протекает вода в количестве G. Определить средний коэффициент теплоотдачи, если средняя температура воды на входе tʹ_ж = 10ºC, а температура стенки трубы t_ст. Определить также количество теплоты, передаваемой воде от поверхности трубы за один час.

Таблица – ЧИСЛОВЫЕ ДАННЫЕ к задачам контрольной работы №2

Методические указания.pdf

23.137 По цилиндрическому каналу диаметром  d = 14 мм движется вода. Расход воды G, ее температура на входе tʹ.

На каком расстоянии от входа средняя по сечению температура воды достигнет tʺ, если температура внутренней поверхности канала постоянна        t_ст = 100ºС?

Таблица – ЧИСЛОВЫЕ ДАННЫЕ к задачам контрольной работы №2

Методические указания.pdf

23.138 По голым алюминиевым проводам сечением 50 мм² воздушной линии электропередачи течет ток I = 200 А. Какую температуру будет иметь поверхность провода при температуре воздуха t_в? Скорость ветра ω, направление поперечное. Каждый провод можно считать одиночным цилиндром, теплоотдачу излучением не учитывать. Активное электрическое сопротивление провода r = 0,92 Ом/км.

Таблица – ЧИСЛОВЫЕ ДАННЫЕ к задачам контрольной работы №2

Методические указания.pdf

23.139 Определить потери теплоты в единицу времени с одного метра горизонтально расположенной трубы, охлаждаемой свободным потоком воздуха, если температура стенки трубы t_с, температура воздуха в помещении t_в, а диаметр трубы d.

Данные для решения задачи взять из таблицы 4.

Таблица 4

Указания. Лучистым теплообменом пренебречь.

Ответить на вопросы.

1. Какой из трёх режимов (ламинарный, переходный, турбулентный) осуществляется в вашем варианте задачи?
2. Как влияет диаметр трубы на коэффициент теплоотдачи при различных режимах течения?

23.140 Определить коэффициент теплоотдачи от горизонтальной плиты, обращенной теплоотдающей поверхностью кверху, с размерами a × b = 2 × 3 м², к окружающему спокойному воздуху, если известно, что температура поверхности плиты t_c = 100ºС и температура окружающего воздуха t_ж = 20ºС.

Ответ: α = 10,3 Вт/(м²·ºС).

Учебник: Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче Москва «Энергия» 1980.pdf