23 Конвективный теплообмен

23.62 По горизонтально расположенной стальной трубе (λ=40-50 Вт/(м·К) со скоростью ω, м/c течет вода, имеющая температуру t_в, ºС. Снаружи труба охлаждается окружающим воздухом, температура которого t_возд, ºС, при условии свободной конвекции.

Определить коэффициенты теплоотдачи α₁ и α₂ соответственно от воды к стенке трубы и от стенки трубы к воздуху, коэффициент теплопередачи k₁ и тепловой поток q₁, отнесенные к 1 м длины трубы, если внутренний диаметр трубы равен d₁, внешний d₂.

Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы 3.

Таблица 3 — Исходные данные к задаче 3

Указания. Определить режимы течения воды и воздуха.

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.

Методические указания.pdf

ВУЗ: КубГТУ

23.63 В баке с водой установлен паровой подогреватель, который представляет собой горизонтальный змеевик из труб диаметром d. Температура воды в баке t_ж, средняя температура поверхности нагревателя t_ст.

Определить коэффициент теплоотдачи от нагревателя к воде. Каким будет коэффициент теплоотдачи, если в бак установить мешалку, создающую перпендикулярный оси нагревателя поток жидкости со скоростью ω?

Таблица к задаче А – 4

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.

Методические указания.pdf

ВУЗ: КемТИПП

23.64 Воздух течет внутри трубы, имея среднюю температуру t_в, 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=20 Вт/(м·К). Снаружи труба омывается горячими газами. Температура и коэффициент теплоотдачи горячих газов, омывающих трубу, соответственно равны t_г­, α₂. Данные, необходимые для решения задачи выбрать из табл. 6. Физические параметры сухого воздуха для определения α1  взять из приложения 2.

Таблица 6

Ответ: α₁=29,3 Вт/(м²·К), q=958 Вт/м.

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.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ТюмГНГУ

23.65 Определить коэффициент теплоотдачи при поперечном омывании потоком дымовых газов, имеющих температуру t_г (табл. 5), трубы диаметром 100 мм. Скорость движения потока газов ω, угол атаки φ (табл. 5).

Физические характеристики дымовых газов см. приложение 3.

В конце задачи следует ответить письменно на следующий вопрос:

1. Как влияют на коэффициент теплоотдачи величина скорости потока, угол атаки потока газов, а также диаметр трубы?

Таблица 5

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.

Методичка: Техническая термодинамика и теплопередача.pdf

ВУЗ: ТОГУ

23.66 Определить коэффициент теплоотдачи α и количество переданной теплоты Q при течении жидкости в трубе диаметром d и длиной l со скоростью ω, при средней по длине температуре жидкости t_ж и средней по длине температуре стенки t_ст.

Исходные данные выбрать из таблицы 11.

Таблица 11 

Методические указания

23.67 Наружная поверхность горизонтальной стальной трубы, имеющая диаметр d, длину l и температуру t_ст, омывается газом (жидкостью) с температурой t_ж.

Определить коэффициент теплоотдачи α и количество тепла Q, передаваемое от тубы к газу (жидкости). Исходные данные выбрать из таблицы 12.

Таблица 12 

Методические указания

23.68 Вертикальный участок паропровода диаметром 150 мм и длиной 5 м охлаждается воздухом в условиях свободной конвекции. Температура наружной поверхности паропровода t_СТ, температура воздуха _t1 (табл. 4).

Определить коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности паропровода к воздуху и величину теплового потока на расчетном участке. Показать примерный график изменения коэффициента теплоотдачи  по высоте трубы.

В конце задачи следует ответить письменно на следующие вопросы:

1. Что называется коэффициентом теплоотдачи?
2. Какие факторы влияют на величину коэффициента теплоотдачи?

Таблица 4

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.

Методичка: Техническая термодинамика и теплопередача.pdf

ВУЗ: ТОГУ

23.69 Вертикальный цилиндр наружным диаметром 200 мм и длиной 4 м окружен воздухом с температурой -50ºС. Цилиндр должен иметь на внешней поверхности температуру, равную 20ºС. Какова должны быть для этих условия линейная плотность теплового потока от цилиндра?

Ответ: q_l = 369 Вт/м.

Учебник: Авчухов В.В. Паюсте Б.Я. Задачник по процессам тепломассообмена Москва 1986.pdf