26 Теплопередача.

26.91 Теплообменная поверхность рекуперативного теплообменника для охлаждения масла выполнена из нержавеющих трубок с внутренним диаметром d=20 мм и толщиной стенки δ₂=2,5 мм [λ_ст= 20 Вт/(м²·К)]. Коэффициент теплоотдачи от охлаждаемого масла к внутренней поверхности трубок – α₁, а от наружной поверхности трубок к охлаждающей воде – α₂.

Определить линейный коэффициент теплопередачи k_l, Вт/( м·К). Во сколько раз следует увеличить коэффициент теплоотдачи α₁, чтобы при прочих неизменных условиях коэффициент теплопередачи повысился на 35 %?

Возможно ли такое повышение коэффициента теплопередачи путем увеличения коэффициента теплоотдачи α₂?

Таблица 5 – Числовые данные к задачам

Последняя цифра номера зачетной книжки	α₁, Вт/(м²·К)	α₂, Вт/(м²·К)
0	0,20	2,0

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

Методические указания.pdf

ВУЗ: ИрГУПС

Все задачи из: Бронникова Е.М. Матвиенко А.С. Термодинамика и теплопередача ИрГУПС 2015

26.92 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 №2

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: МИИТ

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

26.93 Металлическая труба (Сталь 15) длиной l=30 м покрыта двухслойной изоляцией – асбестом и войлоком. Наружный диаметр трубы равен d₂=127 мм. Толщина стенки трубы δ₁=7 мм. Толщина первого изоляционного слоя δ₂=24 мм, второго – δ₃=80 мм. Расход воздуха по трубе составляет m=14 кг/с, средняя температура воздуха в трубе — t_ж1=120 °С. Окружающая среда — воздух, температура которого t_ж2=30 °С. Температура наружной поверхности второго изоляционного слоя t₄=32 ºС.

Изобразить схему рассматриваемой многослойной стенки и нанести на нее необходимые обозначения.

Определить среднее значение коэффициента теплоотдачи α₁ от воздуха к внутренней поверхности трубы (теплоту, отдаваемую излучением, при выполнении задания допускается не учитывать), α₂ от внешней поверхности изоляции к окружающей среде, потери теплоты трубопроводом при конвекции с одного метра и по всей заданной длине трубы, средние значения температур: внутренней t₁ и наружной t₂ стенок трубы, в сопряжении изоляционных слоев t₃.

Изобразить эпюру изменения температур по толщине каждого слоя.

26.94 До какого предельного значения можно понизить температуру воздуха в помещении, чтобы температура внутренней поверхности стены осталась не ниже t₁^ст при температуре наружного воздуха t₂=-35 ºC, если толщина стены δ_ст, коэффициент теплопроводности материала стены λ_ст, а коэффициенты теплоотдачи с внутренней и наружной сторон соответственно α₁=9 Вт/(м²·К) и α₂=20 Вт/(м²·К)?

Таблица 2 – Числовые данные к задачам контрольной работы №2

Предпоследняя цифра шифра	t₁^ст, ºC	δ_ст, м	λ_ст, Вт/(м·К)
1	5	0,37	1,10

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

26.95 Паропровод диаметром d_вн=200 мм и d_н=216 мм покрыт слоем изоляции толщиной δ=120 мм, коэффициенты теплопроводности стенки и изоляции λ_ст=40 Вт/(м·град) и λ_из=0,1 Вт/(м·град). Температура пара и окружающего воздуха t_ж1=300ºС и t_ж2=25ºС, коэффициенты теплоотдачи α₁=100 Вт/(м²·град) и α₂= 8,5 Вт/(м²·град).

Определить поверхностную плотность теплового потока и температуры на наружных поверхностях паропровода и изоляции, а также критический диаметр изоляции.

Изобразить схему теплопередачи графически.

26.96 Определить плотность теплового потока через стенку камеры, состоящей из слоя стали (δ₁=2,5 мм) и слоя асбеста (δ_из=6 мм), если коэффициенты теплоотдачи α₁=30 Вт/(м²·град), α₂=10 Вт/(м²·град), температуры сред t₁=-10ºС, t₂=20ºС (λ_ст=65 Вт/(м·град), λ_из=0,06 Вт/(м·град)).

Методические указания.pdf

ВУЗ: СГУГиТ

Все задачи из: Основы теплотехники СГУГиТ Новосибирск 2020

26.97 В процессе эксплуатации трубки парового котла, [d₁/d₂=32/40 мм, λ_ст=50 Вт/(м·К)] покрылись слоем сажи [δ_с=1,6 мм, λ_с=0,08 Вт/(м·К)] и, накипи [δ_н=1,2 мм, λ_н=0,8 Вт/(м·К)]. Температура газов t_г=1000 °С, температура кипящей воды t_ж=200 °С. Коэффициенты теплоотдачи α₁=100 Вт/(м2·К), α₂=6250 Вт/(м2·К). Определить уменьшение плотности теплового потока в результате загрязнения и температуры на поверхностях чистых и загрязненных трубок.

26.98 По стальной трубе, внутренний и внешний диаметры которой соответственно d₁ и d₂, и теплопроводность λ=40 Вт/(м·К), течет газ со средней температурой t_г; коэффициент теплоотдачи от газа к стенке α₁. Снаружи труба охлаждается водой со средней температурой t_в; коэффициент теплоотдачи от стенки к воде α₂.

Определить коэффициент теплопередачи k от газа к воде, тепловой поток q и температуры поверхностей трубы. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. Определить также температуру внешней поверхности трубы и q, если она покрылась слоем накипи толщиной δ=2 мм, теплопроводность которой λ =0,8 Вт/(м·К) (при α₂=const). Данные для решения задачи выбрать из таблицы 3.

Таблица 3

Вариант 57
d₁	d₂	t_г, °С	t_в, °С	α₁	α₂
мм				Вт/(м²·К)
170	182	1200	130	42	5200

26.99 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 t_ст1, а температура наружного воздуха t₀=25 ºC. 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 α_к=8,5 Вт/(м²·К), а ее степень черноты ε.

Таблица 2 – Числовые данные к задачам контрольной работы

Предпоследняя цифра шифра	t_ст1, ºC	ε
1	800	0,60

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

26.100 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 2 – Числовые данные к задачам контрольной работы