23 Конвективный теплообмен
23.121 В вертикальном водоподогревателе вода, имеющая температуру на входе tж1 = 10ºС, течет снизу вверх по трубам диаметром d = 24 мм. Температура стенок трубы поддерживается равной tс = 140ºС. Какой длины должны быть трубы подогревателя, чтобы при расходе воды через одну трубу G = 90 кг/ч температура воды на выходе была tж2 = 70ºС.
Ответ: l = 0,742 м.
Учебник: Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче Москва «Энергия» 1980.pdf
23.122 Определить значение коэффициента теплоотдачи и количество передаваемой теплоты при течении воды в горизонтальной трубе диаметром d = 10 мм и длиной l = 1,2 м, если средние по длине температуры воды и стенки трубы равны соответственно tж = 30ºС и tс = 60 ºС, а расход воды G = 7·10-3 кг/с.
Ответ: α = 1065 Вт/(м²·ºС), Q = 1200 Вт.
Учебник: Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче Москва «Энергия» 1980.pdf
23.123 Как изменится значение коэффициента теплоотдачи и количество передаваемой теплоты в условиях задачи (5-22), если расход воды увеличить в 2 раза, а все остальные условия оставить без изменений?
Ответ: α = 1408 Вт/(м²·ºС), Q = 1592 Вт, то есть α и Q увеличатся в 20,4 ≈ 1,32 раза.
Учебник: Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче Москва «Энергия» 1980.pdf
23.124 Труба с внешним диаметром d = 25 мм охлаждается поперечным потоком трансформаторного масла. Скорость движения и средняя температура масла равны соответственно: ω = 1 м/c и tж = 20ºС.
Определить, какую температуру поверхности трубы необходимо поддерживать, чтобы плотность теплового потока составляла q = 4,5·104 Вт/м², и каково при этом будет значение коэффициента теплоотдачи.
Ответ: tc = 70ºС; α = 925 Вт/(м²·ºС).
Учебник: Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче Москва «Энергия» 1980.pdf
23.125 Охлаждение трубы поперечным потоком трансформаторного масла осуществляется при тех же условиях, что и в задаче 6-9. Однако по условиям охлаждения необходимо, чтобы плотность теплового потока на поверхности трубки не превышала 3,5·104 Вт/м².
Какая при этом должна быть температура поверхности трубы и какое значение будет иметь коэффициент теплоотдачи?
Ответ: tc = 59,9ºС; α = 878,2 Вт/(м²·ºС).
Учебник: Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче Москва «Энергия» 1980.pdf
23.126 Определить коэффициент теплоотдачи от вертикальной плиты высотой Н = 2 м к окружающему спокойному воздуху, если известно, что температура поверхности плиты tс = 100ºС, температура окружающего воздуха вдали от поверхности tж = 20 ºС.
Ответ: α = 7,9 Вт/(м²·ºС).
Учебник: Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче Москва «Энергия» 1980.pdf
23.127 Как изменится коэффициент теплоотдачи от вертикальной плиты к окружающему воздуху в условиях задачи 7-5, если высоту плиты увеличить в 2 раза, а все другие условия оставить без изменений.
Ответ: α1/ α2 = 1.
Учебник: Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче Москва «Энергия» 1980.pdf
23.128 (Вариант б) Цилиндрическая электрошина диаметром d и длиной l охлаждается поперечным потоком сухого воздуха с температурой tж и скоростью ω. Найти тепловой поток, отдаваемый шиной с поверхности, и допустимую силу тока в ней при условии, что на ее поверхности температура не должна превышать tc; удельное электрическое сопротивление ρэ. Как изменятся коэффициент теплоотдачи и сила тока, если вместо воздуха использовать трансформаторное масло?
Таблица 1
| d, мм | l, м | tж, ºС | ω, м/c | tс, ºС | ρэ, Ом·м |
| 14 | 0,5 | 25 | 1,5 | 80 | 1,75·10-8 |
23.129 По трубке диаметром d = 6 мм движется вода со скоростью ω = 0,4 м/c. Температура стенки трубки tc = 50ºС. Какую длину должна иметь трубка, чтобы при температуре воды на входе tж1 = 10ºС ее температура на выходе из трубки была tж2 = 20ºС?
Ответ: l = 0,76 м.
Учебник: Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче Москва «Энергия» 1980.pdf
23.130 Какой длины необходимо выполнить трубы горизонтального теплообменного аппарата, в котором вода должна нагреваться от температуры tж1 = 5ºС до tж2 = 55ºС, если диаметр труб, по которым движется вода, d = 18 мм, температура стенок труб tс = 70ºС и расход воды через каждую трубу составляет G = 72 кг/ч.
Ответ: l = 10,3 м.
Учебник: Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче Москва «Энергия» 1980.pdf
