23 Конвективный теплообмен
23.41 При каком значении α коэффициент эффективности плоского прямого ребра будет равен 0,34, если для ребра λ=15 Вт/(м·К); δ=3,6 мм; l=48 мм?
Ответ: α=100 Вт/(м²·К).
23.42 Горизонтальный участок заводского маслопровода длиной l=50 м [d2×δ=106×3 мм, Ст.30, λ=55 Вт/(м·К)] без изоляции проложен на открытом воздухе (tж2=-20 ºС). Расход масла МС-20 (tж1=50 ºС) в трубе составляет Gм=2473,6 кг/ч. На сколько градусов уменьшается температура масла от входа в маслопровод до выхода из него за счет тепловых потерь, если коэффициент теплоотдачи с внешней поверхности в окружающую среду составляет α2=25 Вт/(м²·К)? Какова средняя по длине температура стенки маслопровода?
Ответ: Без учета термогравитации (tc=const): tвх-tвых=δtж1=8,965 ºС; tc=11,6 ºC; с учетом термогравитации: tвх-tвых=δtж1=11,2 ºС; tc=19,5 ºC.
23.43 Найти плотность теплового потока при конвективном теплообмене, если α=100 Вт/(м²·К), tc=80 ºC, tж=70 ºС.
ВУЗ: САФУ
Все задачи из: Воронин А.М. Теплопередача САФУ (Севмашвтуз) 2017
23.44 Если определяющая температура 40 ºС, Nuж=100, d=0,1 м, то коэффициент теплоотдачи, согласно таблице равен Вт/(м²·К).
| t, ºС | λ, Вт/(м·К) |
| 0 | 0,55 |
| 20 | 0,6 |
| 40 | 0,63 |
| 60 | 0,66 |
ВУЗ: САФУ
Все задачи из: Воронин А.М. Теплопередача САФУ (Севмашвтуз) 2017
23.45 (Вариант 71) По трубе длиной l=3 м и внутренним диаметром d, м движется жидкость со скоростью W, м/c. Средние по длине температуры стенки трубы tc, ºC, и жидкости tж, ºС.
Рассчитать средний коэффициент конвективной теплоотдачи к жидкости или от нее к стенке.
Данные для решения задачи взять из табл. 2.
Таблица 2
| d, м | W, м/c | tc, ºC | tж, ºC | Жидкость |
| 0,012 | 0,5 | 90 | 40 | Глицерин |
ВУЗ: КНИТУ
23.46 В паропроводе, внутренний диаметр которого 100 мм, движется насыщенный водяной пар давлением р со скоростью ω.
Чему должна быть равна скорость воды при комнатной температуре (tж=20 ºС) в гидродинамической модели паропровода диаметром 24 мм?
Параметры выбрать по таблице 6.
Таблица 6
| Вариант | р,МПа | ω, м/c |
| 00 | 0,14 | 8 |
Ответ: ωв=1,7 м/c.
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: СЗТУ
Все задачи из: Шелудько О.В. Тепломассообмен СЗТУ 2003
23.47 Внутри вертикальной стальной трубы высотой 1 м и диаметром dн/dвн движется вода, температура которой t1, ºC. Скорость течения воды ωж, м/c. Снаружи стенка трубы охлаждается поперечным потоком воздуха с температурой t2, ºC и скоростью 5 м/c. Вычислить коэффициент теплопередачи от воды к воздуху и количество передаваемой теплоты. Температуру стенки трубы принять равной tст=t1-(5÷10) ºC.
Параметры выбрать по таблице 7.
Таблица 7
| Вариант | l, м | dн/dвн, мм | t1, °С | t2, °С | ωж, м/c |
| 00 | 2 | 38/32 | 150 | 18 | 1,3 |
Ответ: k=1,8 Вт/(м²·К), Q=57 Вт.
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: СЗТУ
Все задачи из: Шелудько О.В. Тепломассообмен СЗТУ 2003
23.48 Определить средний коэффициент теплоотдачи n-рядного: а) коридорного и б) шахматного пучков кипятильных труб котлоагрегата, омываемого дымовыми газами (воздухом), направление потока которых к трубам осуществляется под углом атаки, равным ψ.
Скорость движения потока в узком сечении ω, диаметр трубок d, средняя температура дымовых газов, омывающих пучок tж.
Параметры выбрать по таблице 8.
Таблица 8
| Вариант | tж, °С | ω, м/c | d, мм | n | ψ |
| 00 | 600 | 8 | 24 | 6 | 25 |
Ответ: а) αпуч=30,4 Вт/(м²·К); б) αпуч=36,7 Вт/(м²·К).
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: СЗТУ
Все задачи из: Шелудько О.В. Тепломассообмен СЗТУ 2003
23.49 Определить коэффициент теплоотдачи сухого насыщенного водяного пара на горизонтальной трубе n-го ряда конденсатора при коридорном и шахматном расположении в нем труб.
Найти количество конденсирующегося за 1 час пара, если абсолютное давление в конденсаторе р, температурный напор пар – стенка Δt, наружный диаметр латунных труб в конденсаторе 16 мм, а длина l. Насколько изменится коэффициент теплоотдачи, если в паре содержится 1% воздуха?
Параметры выбрать по таблице 9.
Таблица 9
| Вариант | р, Па | Δt, °С | n | l, м |
| 00 | 3500 | 8 | 11 | 3,5 |
Ответ: а) αn=6096 Вт/(м²·К), Q=8575 Вт, D=12,7 кг/ч, коэффициент теплоотдачи уменьшается на Δα=3170 Вт/(м²·К); б) αn=6727 Вт/(м²·К), Q=9463 Вт, D=14,0 кг/ч, коэффициент теплоотдачи уменьшается на Δα=3498 Вт/(м²·К).
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: СЗТУ
Все задачи из: Шелудько О.В. Тепломассообмен СЗТУ 2003
23.50 Определить потери теплоты в единицу времени с одного погонного метра горизонтально расположенной цилиндрической трубы диаметром d в окружающую среду, если температура стенки трубы tc, а температура воздуха tв. Данные для решения приведены в таблице 2.
— Коэффициент теплоотдачи определять из критериальных уравнений теплоотдачи при поперечном обтекании. Особое внимание обратить на вид конвекции, режим течения и определяющую температуру. Теплофизические параметры воздуха рассчитывать с использованием линейной интерполяции по температуре.
— Лучистым теплообменом пренебречь.
Таблица 2
| Вариант 00 | |||
| tc, ºC | tв, ºC | dн, мм | Вид конвекции |
| 250 | 15 | 250 | свободная |
ВУЗ: ПНИПУ
Все задачи из: Вахрамеев Е.И. Теория тепломассообмена ПНИПУ 2013
