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

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

Методические указания.pdf

ВУЗ: МИИТ

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

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

Методические указания.pdf

ВУЗ: МИИТ

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

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.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ПетрГУ

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

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

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

Методические указания.pdf

ВУЗ: СамГУПС

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

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

Методические указания.pdf

ВУЗ: СамГУПС

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

Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ИрГУПС