26 Теплопередача.

26.1 По стальному неизолированному трубопроводу диаметром 80×5 мм течет холодильный агент, температура которого t₂=-20ºC. Температура воздуха в помещении, где проходит трубопровод, t₁=20ºC. Коэффициент теплоотдачи со стороны воздуха α₁=10 Вт/(м²·К), со стороны холодильного агента α₂=1000 Вт/(м²·К). На сколько процентов снизится потеря холода, если трубопровод покрыть слоем изоляции с коэффициентом теплопроводности λ₂ толщиной δ₂?

Таблица 2 – Числовые данные к задачам контрольной работы №2

Предпоследняя цифра шифра	λ₂, Вт/(м·К)	δ₂, мм
1	0,05	50

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.

Методические указания.pdf

ВУЗ: МИИТ

Все задачи из: Аксенов К.Ф. Сорокин В.С. Теплотехника Тепловозы и тепловозное хозяйство Часть 1

26.2 По стальному паропроводу с внутренним диаметром d₁ и толщиной стенки δ₁=8 мм протекает перегретый пар с температурой t₁. Паропровод покрыт слоем изоляции толщиной δ₂, коэффициент теплопроводности которой λ₂=0,1 Вт/(м·К). Температура окружающего воздуха t₂=25ºC. Коэффициенты теплоотдачи со стороны пара и окружающего воздуха соответственно равны: α₁=250 Вт/(м²·К), α₂=12 Вт/(м²·К). Определить потери тепла q_l на 1 пог. м паропровода, а также температуру наружной поверхности изоляции. Коэффициент теплопроводности стали λ₁ принять равным 35 Вт/(м·К).

Таблица 2 – Числовые данные к задачам контрольной работы №2

Предпоследняя цифра шифра	d₁, мм	δ₂, мм	t₁, ºC
1	250	150	450

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.

Методические указания.pdf

ВУЗ: МИИТ

Все задачи из: Аксенов К.Ф. Сорокин В.С. Теплотехника Тепловозы и тепловозное хозяйство Часть 1

26.3 Электрический нагреватель выполнен из нихромовой проволоки диаметром d = 2 мм и длиной l = 10 м.

Он обдувается холодным воздухом с температурой t_ж = 20ºС.

Вычислить тепловой поток с 1 м нагревателя, а также температуры на поверхности t_c и на оси проволоки t₀, если сила тока, проходящего через нагреватель, составляет 25 А. Удельное электрическое сопротивление нихрома ρ = 1,1 Ом·мм²/м; коэффициент теплопроводности нихрома λ = 17,5 Вт/(м·ºС) и коэффициент теплоотдачи от поверхности нагревателя к воздуху α = 46,5 Вт/(м²·ºС).

Ответ: q_l = 218,5 Вт/м, t₀ = 770ºС, t_с = 769ºС.

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

Все задачи из: Краснощеков Е.А. Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче Москва 1980

26.4 Тепло от дымовых газов передается через плоскую стенку парового котла кипящей воде. Температура газов t₁=800ºC, воды t₂=200ºC, коэффициент теплоотдачи от газов к стенке α₁=46,5 Вт/(м²·К) и от стенки к воде α₂=1163 Вт/(м²·К).

Найти коэффициенты теплопередачи k для следующих случаев:

а) стенка стальная (λ=45,4 Вт/(м·К)), совершенно чистая, толщиной 20 мм;

б) стенка медная (λ=384 Вт/(м·К)), совершенно чистая, той же толщины;

в) стенка стальная, со стороны воды покрыта слоем накипи толщиной 4 мм (λ=2,325 Вт/(м·К)), а со стороны газов — слоем сажи толщиной 2 мм (λ=0,1163 Вт/(м·К)).

26.5 Поверхность нагрева состоит из плоской стальной стенки толщиной δ. По одну сторону стенки движется горячая вода, средняя температура которой t_ж1, по другую — вода со средней температурой t_ж2 или воздух, средняя температура которого t_в2. Определить для обоих случаев плотность теплового потока q (Вт/м²) и коэффициент теплопередачи, а также значения температур на обоих поверхностях стенки. Найти изменение удельного теплового потока Δq для первого случая, если с каждой стороны стальной стенки появится накипь толщиной в 1 мм.

Коэффициенты теплопроводности стали λ_ст=45 Вт/(м·К), а накипи λ_нак=0,6 Вт/(м·К). Коэффициенты теплоотдачи для горячей воды к стенке для обоих случаев α_ж1, от стенки к воде α_ж2, а от стенки к воздуху α_в2.

Параметры выбрать из таблицы 5.

Таблица 5

Вариант 00
δ, мм	Т_ж1, °С	Т_ж2, °С	Т_в2, °С	α_ж1, Вт/(м²⸱К)	α_ж2, Вт/(м²⸱К)	α_в2, Вт/(м²⸱К)
5	110	60	25	2000	1250	18

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: ПетрГУ

Все задачи из: Бекетова Е.Б. Термодинамика ПетрГУ 2009

26.6 Определить температуру гидросистемы, имеющей следующие гидравлические и конструктивные данные: р = 16 МПа, V = 96 л/мин, η = 68%, L_тр = 15 м, d_тр = 17 мм, V_б = 120 л (бак в виде куба), S_эл = 0,35 м² (суммарная площадь поверхности элементов ГС). Температура окружающей среды t_окр = 5º, средний по поверхности коэффициент теплопередачи k = 40 Вт/(м²·К).

26.7 Определить потери теплоты плоской крышкой варочного котла за 45 мин его работы, если температура поверхности крышки t_пов = 60ºС, температура окружающей среды t_окр = 22ºС, площадь поверхности крышки F = 0,19 м² коэффициент теплоотдачи.

Методические указания.pdf

ВУЗ: УрГЭУ

Все задачи из: Шихалев С. В. Процессы и аппараты пищевых производств УрГЭУ 2017

26.8 Плоская стальная стенка, имеющая коэффициент теплопроводности λ=50 Вт/(м·К), толщиной δ=12 мм омывается с одной стороны дымовыми газами с температурой t₁=900 ºC, а с другой — водой с температурой t₂=200 ºC. Коэффициенты теплоотдачи α₁ и α₂. Определить коэффициент теплопередачи k и тепловой поток q для чистой стенки; для стенки, покрытой со стороны воды слоем накипи толщиной δ₂=10 мм; λ₂=0,6 Вт/(м·К). Найти температуру поверхностей стенки и накипи, построить для обоих случаев графики распределения температур.

Таблица 2 – Числовые данные к задачам контрольной работы

Предпоследняя цифра шифра	α₁, Вт/(м²К)	α₂, Вт/(м²К)
1	35	1500

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.

Методические указания.pdf

ВУЗ: СамГУПС

Все задачи из: Волов В.Т. Термодинамика и теплопередача СамГУПС 2012

26.9 Какова толщина слоя изоляции паропровода, если при температуре внутренней ее поверхности t₁^ст наружная поверхность диаметром d₂ имеет температуру t₂^ст=50 ºС? Коэффициент теплопроводности изоляции λ=0,08 Вт/(м·К). Коэффициент теплоотдачи от поверхности изоляции к окружающему воздуху α₂=15 Вт/(м²·К). Температура воздуха t₂=20 ºC.

Таблица 2 – Числовые данные к задачам контрольной работы

Предпоследняя цифра шифра	t₁^ст, ºС	d₂, мм
1	150	250

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.

Методические указания.pdf

ВУЗ: СамГУПС

Все задачи из: Волов В.Т. Термодинамика и теплопередача СамГУПС 2012

26.10 Трубопровод тепловой сети с наружным диаметром d₁ проложен в канале из сборных железобетонных блоков и имеет толщину изоляционного цилиндрического слоя δ=150 мм. Коэффициент теплопроводности изоляции λ=0,06 Вт/(м·К). Температура наружной поверхности трубопровода (под изоляцией) — t₁^СТ. Температура воздуха в канале t₂=40 ºС. Коэффициент теплоотдачи от поверхности изоляции к воздуху α₂=15 Вт/(м²·К).

В результате неплотностей во фланцевых соединениях и сальниках арматуры, а также проникновения в канал грунтовых вод изоляция трубопровода увлажнилась так, что ее коэффициент увеличился до λ’=0,13 Вт/(м·К), а температура воздуха в канале повысилась до t’₂=45 ºС.

Как изменятся при этом потери на 1 пог. м трубопровода?

Определить, выгодно ли оборудовать канал вентиляционными шахтами для просушки изоляции, если при этом температура воздуха в канале понижается до t“₂=25 ºС, а коэффициент теплопроводности изоляции становится равным λ“=0,08 Вт/(м·К)? Прочие условия считать неизменными.

Таблица 5 – Числовые данные