26 Теплопередача. Теория горения
26.31 Дымовой канал прямоугольной формы выполнен из шамотного кирпича (λК=0,9 Вт/(м·К)) толщиной δК=250 мм. Снаружи стенки канала изолированы двойным слоем изоляции. Первый слой изоляции (λИЗ1=0,08 Вт/(м·К)) толщиной δИЗ1, мм, второй наружный слой изоляции (λИЗ2=0,15 Вт/(м·К)) толщиной δИЗ2, мм. Температура газов в канале tж1, ºС температура воздуха в помещении tж2, ºС. Коэффициент теплоотдачи от дымовых газов к кирпичной стенке α1, Вт/(м²·К), а от наружной поверхности изоляции к воздуху помещения α2=10 Вт/(м²·К). Определить коэффициент теплопередачи, плотность теплового потока (если она не задана), температуры теплоносителей и температуры на границе слоёв обмуровки, считая контакт между слоями идеальным. Определить также термические сопротивления теплоотдачи и теплопроводности для каждого слоя (Rt) и соответствующие им перепады температур (Δt). Изобразить графически изменение температуры по толщине слоёв и в пограничных слоях. Масштаб по толщине слоёв и по температуре выбрать самостоятельно. Исходные данные принять из таблице 5 по последней цифре шрифта студента.
Таблица 5 – Варианты к задаче 1
| Вариант 3 | ||||
| δИЗ1, мм | δИЗ2, мм | α1, Вт/(м2·К) | tс2, ºС | tс4, ºС |
| 150 | 130 | 70 | 890 | 52 |
ВУЗ: УГТУ
26.32 Определить линейную плотность теплового потока для трубки паропровода, материал паропровода – сталь (λТ=40 Вт/(м·К)), если внутренний диаметр паропровода dВН, мм, наружный — dНАР, мм. Наружная сторона трубки омывается дымовыми газами с температурой tж1, ºС , а внутри трубок движется вода с температурой tж2, ºС. Снаружи трубка покрыта слоем сажи (λс=0,07 Вт/(м·К)) толщиной 1,5 мм, а с внутренней стороны – слоем накипи (λн=0,15 Вт/(м·К)) толщиной 2,5 мм. Коэффициент теплоотдачи от дымовых газов к стенке трубки α1, Вт/(м²·К), а со стороны воды — α2, Вт/(м²·К).
Определить также температуры на поверхностях трубки, сажи и накипи. Как изменится линейная плотность теплового потока для «чистой» трубки (без сажи и накипи) при прочих неизменных условиях.
Изобразить график изменения температуры по толщине слоёв стенки трубки, сажи и накипи и в пограничных слоях (график выполнить в масштабе).
Исходные данные принять по таблице 7 в соответствии с Вашим вариантом задания.
Таблица 7 – Варианты к задаче 2
| Вариант 3 | |||||
| dВН, мм | dНАР, мм | tж1, ºС | tж2, ºС | α1, Вт/(м2·К) | α2, Вт/(м2·К) |
| 42 | 51 | 1000 | 300 | 320 | 4000 |
ВУЗ: УГТУ
26.33 Определить удельные теплопотери через кирпичную стенку (λ=0,75 Вт/(м·К)) здания толщиной δ=250 мм, если внутренняя температура tв и коэффициент теплоотдачи αв. Наружная температура tн, а коэффициент теплоотдачи снаружи αн. Найти также температуры внутренней и наружной поверхности стенки.
Таблица 1 — Данные к задачам 31 – 40
| Вариант | tв, ºС | αв, Вт/(м2·К) | tн, ºС | αн, Вт/(м2·К) |
| 31 | 17 | 9,0 | -27 | 13,8 |
Номера задач: 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40.
ВУЗ: СТМСХ
Все задачи из: Тарасов С.И. Основы гидравлики и теплотехники СТМСХ 2013
26.34 В батисфере находятся N человек. Тепловыделение каждого из них примерно 120 Вт. Диаметр батисферы D. Температура воды в море tж. Коэффициенты теплоотдачи от воздуха к стенке батисферы α1, от стенки к воде α2. Определить необходимую толщину изоляции из пробки, чтобы в батисфере поддерживалась температура tв=18 ºС. Толщина стальной стенки δс=0,1 м.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | N | D, м | tж, ºС | α1, Вт/(м2·К) | α2, Вт/(м2·К) |
| а | 2 | 2 | 4 | 7,24 | 290 |
26.35 (Вариант а) Как изменится коэффициент теплопередачи, если заменить стальные трубы диаметром dн×δ на медные следующих теплообменников: 1) для воздушного парового калорифера, в котором коэффициенты теплоотдачи α1 и α2, Вт/(м2·К); 2) для выпарного аппарата, где коэффициенты теплоотдачи α′1 и α″2, Вт/(м2·К).
Таблица 1 – Исходные данные
| α′1, Вт/(м2·К) | α″2, Вт/(м2·К) | α1, Вт/(м2·К) | α2, Вт/(м2·К) | dн×δ, мм |
| 1100 | 2300 | 11000 | 40 | 38×2,5 |
26.36 Задан состав твердого топлива на рабочую массу в %. Определить теоретически необходимое количество воздуха для горения, а также по формуле Д.И. Менделеева — низшую и высшую теплоту сгорания топлива, объемы и состав продуктов сгорания при αв, а также энтальпию продуктов сгорания при температуре θ. Данные для расчета принять по табл. 3.1.
Таблица 3.1 – Данные к задаче №3
| Вариант 1 | ||||||||
| Wp | Ap | Sp | Cp | Hp | Np | Op | αв | θ, ºС |
| 13,0 | 21,8 | 3,0 | 49,3 | 3,6 | 1,0 | 8,3 | 1,1 | 120 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20.
Все задачи из: Ненишев А.С. Иванов А.Л. Теплотехника СибАДИ 2009
26.37 Определить температуру наружной поверхности теплоизоляции аппарата. Толщина изоляции δст=50 мм, коэффициент теплоотдачи от поверхности изоляции к воздуху α2=10,4 Вт/(м²·К). Коэффициент теплопроводности изоляции λиз=0,12 Вт/(м·К). Остальные необходимые для расчета данные взять из задачи №8.
26.38 Определить удельные теплопотери через кирпичную стенку (λ=0,75 Вт/(м·К)) здания толщиной (δ) 250 мм, если внутренняя температура tв ºС и коэффициент теплоотдачи αв. Наружная температура tн ºС и коэффициент теплоотдачи снаружи αн. Найти также температуры внутренней и наружной поверхностей стенки.
Данные к задача 21…30
| № задач | tв ºС | αв, Вт/(м²·К) | tн, ºС | αн, Вт/(м²·К) |
| 21 | 17 | 9 | -27 | 13,6 |
Номера задач: 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30.
Все задачи из: Лунев И.Н. Основы теплотехники и гидравлики Загорск 1985
26.39 Определить тепловой поток от горячей среды к холодной через двухслойную стенку с толщинами l1=50 мм, l2=3 мм и коэффициентами теплопроводности λ1=0,1 Вт/(м·К), λ2=10 Вт/(м·К), а также температуры поверхностей стенки, если t1=400 ºС, α1=100 Вт/(м²·К), t2=40 ºС, α2=20 Вт/(м²·К).
26.40 Определить высшую и низшую теплоты сгорания топлива по известному рабочему составу, действительное количество воздуха для сгорания 1 кг топлива и массовый расход продуктов сгорания топлива, если известен коэффициент α избытка воздуха. Данные для расчета взять из таблицы 3.5.
Контрольный вопрос. Как производится определение теплоты сгорания топлива опытным путем?
Таблица 5.1 — Исходные данные
| Сумма двух
последних цифр шифра |
Примерный
состав топлива, % |
Коэффициент α
избытка воздуха |
| 6 | С=85,5%, Н=13,9%, S=0,2%, О=0,4% | 1,35 |
ВУЗ: РГАЗУ
