24 Теплообмен в жидкостях и газах

24.31 В трубе внутренним диаметром d = 18 мм движется кипящая вода со скоростью ω = 1 м/с. Вода находится под давлением р = 8·10⁵ Па.

Определить значение коэффициента теплоотдачи от стенки к кипящей воде, если температура внутренней поверхности трубы t_с = 173ºС.

Ответ: α = α_ω = 8040 Вт/(м²·ºС).

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

24.32 Определить значение коэффициента теплоотдачи при движении кипящей воды в трубе в условиях задачи 9-15, если температуры внутренней поверхности стенки трубы равны соответственно t_с = 175 и 180ºС.

Ответ: а) при t_c = 175ºС α = 9150 Вт/(м²·ºС); б) при t_c = 180ºС α = 25200 Вт/(м²·ºС).

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

24.33 В трубе внутренним диаметром d = 38 мм движется кипящая вода со скоростью ω = 1 м/с. Вода находится под давлением р = 2,8 МПа.

Определить тепловую нагрузку q, Вт/м², и коэффициент теплоотдачи от стенки к кипящей воде, если температура внутренней поверхности трубы t_с = 236,9ºС.

Ответ: q = 2·10⁵ Вт/м·; α = α_к = 2,8·10⁴ Вт/(м²·ºС).

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

24.34 Решить задачу 1 при условии, что давление пара р_н = 1,98·10⁵ Па, а все остальные данные оставить без изменений. Результаты расчета сравнить с ответом к задаче 1.

Задача 1

На наружной поверхности горизонтальной трубы диаметром d = 20 мм и длиной l = 2 м конденсируется сухой насыщенный водяной пар при давлении р_н = 1,013·10⁵ Па. Температура поверхности трубы T_W = 94,5ºС. Определить средний коэффициент теплоотдачи от пара к трубе и количество пара G, которое конденсируется на поверхности трубы

Ответ: α = 11013 Вт/(м²·К); G = 0,0157 кг/с.

Задачник: Бухмиров В.В. Теоретические основы теплотехники ИГЭУ 2013.pdf

24.35 Как изменится коэффициент теплоотдачи и количество сухого насыщенного водяного пара, конденсирующегося в единицу времени на поверхности горизонтальной трубы, если диаметр трубы увеличить в 3 раза, а давление пара, температурный напор и длину трубы оставить без изменений?

Ответ: Коэффициент теплоотдачи уменьшится в 1,314 раза; количество пара, конденсирующегося в единицу времени, увеличится в 2,28 раза.

Задачник: Бухмиров В.В. Теоретические основы теплотехники ИГЭУ 2013.pdf

24.36 На наружной поверхности вертикальной трубы диаметром 20 мм и высотой Н = 2 м конденсируется сухой насыщенный водяной пар при давлении р_н = 1,98·10⁵ Па. Температура поверхности трубы T_W = 155ºС.

Определить средний по высоте коэффициент теплоотдачи от пара к трубе и количество пара G, кг/ч, которое конденсируется на поверхности трубы.

Ответ: α = 6778 Вт/(м²·К); G = 7 кг/ч.

Задачник: Бухмиров В.В. Теоретические основы теплотехники ИГЭУ 2013.pdf

24.37 В горизонтальном конденсаторе необходимо сконденсировать 0,278 кг/с сухого насыщенного водяного пара при давлении р = 1,013·10⁵ Па. Определить число труб конденсатора с наружным диаметром d = 0,03 м и длиной l = 3,5 м. Температура стенки труб Т_W = 80ºС.

Ответ: n = 10 шт.

Задачник: Бухмиров В.В. Теоретические основы теплотехники ИГЭУ 2013.pdf

24.38 Какой температурный напор необходимо обеспечить при пленочной конденсации сухого насыщенного водяного пара при ламинарном течении пленки на поверхности горизонтальной трубы диаметром d = 0,034 м, если плотность теплового потока q = 5,8·10⁴ Вт/м². Давление пара р_н = 1,013 бар.

Ответ: ΔТ = 3,9ºС.

Задачник: Бухмиров В.В. Теоретические основы теплотехники ИГЭУ 2013.pdf

24.39 Вода в большом объеме кипит на трубках испарителя, температура поверхности которых 200ºС. давление воды равно 1,255 МПа. Наружный диаметр труб 40 мм, длина 1,5 м, количество труб 30 шт. Найти коэффициент теплоотдачи при пузырьковом кипении и тепловой поток от труб к воде.

Ответ: α = 22931 Вт/(м²·К); Q = 11,67 МВт.

Задачник: Бухмиров В.В. Теоретические основы теплотехники ИГЭУ 2013.pdf

24.40 Определить плотность теплового потока на поверхности вертикальной трубы наружным диаметром 30 мм и длиной 0,48 м при пленочном кипении воды при давлении 3,61 бар. Температура поверхности 155ºС. Как изменится коэффициент теплоотдачи, если трубу расположить горизонтально?

Ответ: q = 4290 Вт/м²; коэффициент теплоотдачи увеличится в 2 раза.

Задачник: Бухмиров В.В. Теоретические основы теплотехники ИГЭУ 2013.pdf