25 Лучистый теплообмен
25.101 Определить удельный лучистый тепловой поток q (в ваттах на квадратный метр) между двумя параллельно расположенными плоскими стенками, имеющими температуру t1 и t2 и степени (коэффициенты) черноты ε1 и ε2, если между ними нет экрана. Определить q при наличии экрана со степенью (коэффициентом) черноты εэ (с обеих сторон). Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. 3.
Таблица 3
| Вариант | ε1 | ε2 | εэ | t1, °С | t2, °С |
| 00 | 0,5 | 0,6 | 0,04 | 200 | 30 |
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: КГУ
Все задачи из: Савельев В.А. Тепломассообмен КГУ Курган 2020
25.102 Горизонтальный трубопровод с наружным диаметром d = 0,25 м, длиной l = 20 м имеет температуру поверхности tст, степень черноты поверхности ε1 = 0,72. Определить количество тепла, которое отдает трубопровод в окружающую среду излучением и конвекцией, кВт (в условиях свободного движения воздуха), если температура воздуха tв = 23 ºС. Как изменится суммарный коэффициент теплоотдачи конвекцией и излучением (отношение суммарного удельного теплового потока к разности температур поверхности и среды), если при прочих неизменных условиях путем специального покрытия уменьшить степень черноты поверхности до ε2?
Таблица 1 – Числовые данные к задачам 2.1. Теплопередача
| Предпоследняя цифра учебного шифра | tст, °С | ε2 |
| 1 | 300 | 0,3 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: ТОГУ
Все задачи из: Гидравлика и теплотехника ТОГУ Хабаровск 2020
25.103 Трубопровод диаметром d1 = 150 мм, имеющий температуру поверхности t1 и степень черноты ε = 0,75, окружен цилиндрическим экраном диаметром d2, обе поверхности которого имеют степень черноты εэ. Определить потери тепла излучением на 1 пог. м трубопровода при температуре окружающей среды t2 = 27 ºС, приняв ее поглощательную способность равной единице. На сколько процентов будут больше указанные потери при тех же условиях для трубопровода без экрана?
Таблица 1 – Числовые данные к задачам 2.1. Теплопередача
| Предпоследняя цифра
учебного шифра |
t1, °С | d2, мм | εэ |
| 1 | 400 | 300 | 0,3 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: ТОГУ
Все задачи из: Гидравлика и теплотехника ТОГУ Хабаровск 2020
25.104 Для измерения температуры движущегося с относительно небольшой скоростью горячего воздуха в канале установлена термопара, показание которой tт. Какова действительная температура воздуха, если коэффициент теплоотдачи от потока воздуха к спаю α, степень черноты спая ε=0,82, а температура стенок канала tст?
Таблица 1 – Числовые данные к задачам 2.1. Теплопередача
| Предпоследняя цифра
учебного шифра |
tm, °С | tст, °С | α, Вт/(м²⸱К) |
| 1 | 250 | 110 | 25 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: ТОГУ
Все задачи из: Гидравлика и теплотехника ТОГУ Хабаровск 2020
25.105 Определить температуру поверхности трубы с наружным диаметром d, если линейная плотность результирующего потока излучением от нее составляет ql, а интегральная степень черноты поверхности ε. Температура окружающего воздуха tв = 17 ºС.
Таблица 1 – Числовые данные к задачам 2.1. Теплопередача
| Предпоследняя цифра
учебного шифра |
d, м | ql, кВт/пог. М | ε |
| 1 | 0,2 | 3,9 | 0,3 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: ТОГУ
Все задачи из: Гидравлика и теплотехника ТОГУ Хабаровск 2020
25.106 Определить плотность теплового потока через плоскую стенку нагревательной печи, состоящую из двух слоев кладки: шамотного кирпича толщиной δ1 = 0,56 м и диамитового кирпича δ2 = 0,24 м, если температура внутренней поверхности кладки равна tст1, а температура наружного воздуха t0 = 25 ºС. Коэффициент теплопроводности внутреннего слоя кладки λ1 = 0,95 Вт/(м·К), наружного слоя λ2 = 0,15 Вт/(м·К). Коэффициент теплоотдачи конвекцией со стороны наружной поверхности αк = 8,5 Вт/(м²·К), а ее степень черноты ε.
Таблица 1 – Числовые данные к задачам 2.1. Теплопередача
| Предпоследняя цифра учебного шифра | tст1, °С | ε |
| 1 | 800 | 0,6 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: ТОГУ
Все задачи из: Гидравлика и теплотехника ТОГУ Хабаровск 2020
25.107 Между двумя вертикальными плоскими пластинами размером 0,5×0,5 м помещен электрический нагреватель с равномерно распределенной плотностью тепловыделения. Степень черноты поверхностей ε. Какова должна быть мощность электрического нагревателя, чтобы при температуре окружающего воздуха tв поддерживать температуру поверхностей пластин tст, если коэффициент теплоотдачи конвекцией определяется соотношением:
αк=2,65(tст-tв)0,25?
(Теплоотдачу с торцов пластин не учитывать).
Таблица 2 – Числовые данные к задачам 2.1. Теплопередача
| Предпоследняя цифра
учебного шифра |
ε | tв, °С | tст, °С |
| 1 | 0,4 | 30 | 350 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: ТОГУ
Все задачи из: Гидравлика и теплотехника ТОГУ Хабаровск 2020
25.108 Средняя температура поверхности токоведущей шины равна tст, а ее интегральная степень черноты ε.
Температура окружающего воздуха tв=20ºС. Коэффициент теплоотдачи конвекцией связан с температурой поверхности tст соотношением:
αк=2,65(tст-tв)0,25
В результате покрытия шин тонким слоем лака интегральная степень черноты поверхности стала равна ε′=0,9. Какова теперь будет средняя температура поверхности шин t′ст при том же значении тока и прочих неизменных условиях?
Таблица 1 – Числовые данные к задачам 2.1. Теплопередача
| Предпоследняя цифра учебного шифра | tст, °С | ε |
| 1 | 110 | 0,1 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: ТОГУ
Все задачи из: Гидравлика и теплотехника ТОГУ Хабаровск 2020
25.109 Во сколько раз уменьшатся потери теплоты излучением в окружающую среду от изолированного паропровода длиной 1 м по сравнению с неизолированным (рис. 2), если:
- внутренний диаметр трубопровода d1;
- наружный диаметр трубопровода d2;
- диаметр изолированного трубопровода d3;
- степень черноты трубопровода εт;
- степень черноты поверхности теплоизоляционного слоя εти;
- температура поверхности теплоизоляционного слоя tти;
- температура поверхности трубопровода tт.
Исходные данные приведены в табл. 9 и 10.
Таблица 9
| Последняя цифра шифра | d2, мм | d3, мм | εТ | εТИ |
| 0 | 109 | 209 | 0,92 | 0,58 |
Таблица 10
| Предпоследняя цифра шифра | tТ, ºС | tТИ, ºС |
| 0 | 140 | 42 |
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: МГУПП
25.110 Определение плотности лучистого теплового потока между двумя параллельным плоскими стенками
Определить плотность лучистого теплового потока между двумя, параллельно расположенными, плоскими стенками, имеющими температуры t1, ºС и t2, ºС, а степени черноты поверхностей соответственно равны ε1 и ε2. Как изменится интенсивность теплообмена при наличии между стенками экрана, со степенями черноты с обеих сторон εэк = 0,025. Условия теплообмена считать стационарными. Теплопроводностью и конвективным теплообменом в зазоре между пластинами пренебречь. В качестве экрана взять тонкий металлический лист.
Таблица 5
| Вариант | t1, °С | ε1 | t2, °С | ε2 |
| 00 | 400 | 0,87 | 0,50 | 3,0 |
Решить задачу и ответить письменно на следующие вопросы:
1. Какой механизм передачи тепла работает при свободной и вынужденной?
2. Какие виды лучистых потоков вы знаете?
3. Какое тело называется абсолютно черным, а какое абсолютно белым?
4. Как записывается закон Стефана — Больцмана и что он определяет?
5. Как экранирование влияет на величину лучистого теплового потока?
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: ТГАСУ
