26 Теплопередача.
26.111 Плоская стальная стенка толщиной δст=10 мм омывается с одной стороны дымовыми газами с температурой t1=950 ºС, а с другой стороны – водой с температурой t2=250 ºС. Коэффициенты теплопередачи со стороны газов и со стороны воды соответственно α1 и α2. Коэффициент теплопроводности материала стенки λст=50 Вт/(м·К). Определить плотность теплового потока через стенку и температуру ее поверхностей со стороны газов и воды для случая чистой стенки, а также для случая, когда она покрыта слоем накипи с коэффициентом теплопроводности λн=1,4 Вт/(м·К) толщиной δн. Для обоих случаев показать графически распределение температуры по толщине стенки.
Таблица 2 – Числовые данные к задача контрольной работы №2
| Предпоследняя цифра шифра | α1, Вт/(м2·К) | α2, Вт/(м2·К) | δн, мм |
| 1 | 80 | 2800 | 2 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: МИИТ
26.112 По трубе наружным диаметром 30 мм движется горячий воздух со скоростью 13 м/с. Труба выполнена из стали 1Х18Н9Т толщиной стенки 2 мм. Определить температуру на наружной поверхности трубы, если плотность теплового потока q=5,2 кВт/м². Коэффициент кинематической вязкости и коэффициент теплопроводности принять при средней температуре воздуха по длине трубы равной 190 ºС.
Скачать файл (оплата в RUB)
ВУЗ: ПГАТУ
26.113 Определить линейную плотность теплового потока для трубки парового котла (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 табл. 1.4 в соответствии с Вашим вариантом задания.
Таблица 1.4
| Вариант 2 | |||||
| dвн, мм | dнар, мм | tж1, ºС | tж2, ºС | α1, Вт/(м2·К) | α2, Вт/(м2·К) |
| 36 | 44 | 920 | 240 | 220 | 2500 |
Расположение слоев цилиндрической стенки показано на рис. 1.2.
Результаты расчета необходимо занести в табл. 1.5.
26.114 Определить потерю теплоты через 1 м кирпичной обмуровки котла толщиной δ=250 мм, если температура газов tж1=(600+10·8)=680 ºС, температура воздуха tж2=30 ºС, α1=25 Вт/(м²·К), α2=8 Вт/(м²·К) и λ=0,7 Вт/(м·К).
26.115 Паропровод диаметром d2/d1 (рис. 8.3) покрыт слоем совелитовой изоляции толщиной δ2, мм. Коэффициенты теплопроводности материала трубы λ1, изоляции λ2=0,1 Вт/(м·К). Температуры пара tж1 и окружающего воздуха tж2, °С. Требуется определить линейный коэффициент теплопередачи kl, Вт/(м2·K), линейную плотность теплового потока ql, Вт/м и температуру наружной поверхности паропровода t3, °С. Исходные данные приведены в таблице 8.7.
Ответить на вопросы:
- Сформулируйте закон теплопроводности Фурье и дайте его математическое выражение.
- Какой физический смысл коэффициента теплопроводности λ?
- От чего зависит коэффициент теплопроводности газов? Каков порядок его величины?
- Для каких материалов коэффициент теплопроводности λ больше и почему: а) для изоляционных материалов, б) для металлов.
Выбрать вариант задачи
Методические указания 2018 года.pdf
ВУЗ: РГАУ-МСХА имени К. А. Тимирязева
Все задачи из: Рудобашта С.П. Бабичева Е.Л. Теплотехника РГАУ-МСХА Москва
26.116 Теплообменная поверхность рекуперативного теплообменника для охлаждения масла выполнена из нержавеющих трубок с внутренним диаметром d = 20мм и толщиной стенки δ = 2,5мм [λст = 20 Вт/(м·К)]. Коэффициент теплоотдачи от охлаждаемого масла к внутренней поверхности трубок – α1, а от наружной поверхности трубок к охлаждающей воде – α2. Определить линейный коэффициент теплопередачи kl, 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 2 – Числовые данные к задачам контрольной работы
| Предпоследняя цифра шифра | α1, Вт/(м²·К) | α2, Вт/(м²·К) |
| 1 | 0,2 | 2 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
![Теплообменная поверхность рекуперативного теплообменника для охлаждения масла выполнена из нержавеющих трубок с внутренним диаметром d = 20мм и толщиной стенки δ = 2,5мм [λст = 20 Вт/(м·К)]. Коэффициент теплоотдачи от охлаждаемого масла к внутренней поверхности трубок – α1, а от наружной поверхности трубок к охлаждающей воде – α2. Определить линейный коэффициент теплопередачи kl, 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 α](https://zadachi24.ru/wp-content/uploads/2019/12/thermo_26.116.0_page_1.jpg)
![Теплообменная поверхность рекуперативного теплообменника для охлаждения масла выполнена из нержавеющих трубок с внутренним диаметром d = 20мм и толщиной стенки δ = 2,5мм [λст = 20 Вт/(м·К)]. Коэффициент теплоотдачи от охлаждаемого масла к внутренней поверхности трубок – α1, а от наружной поверхности трубок к охлаждающей воде – α2. Определить линейный коэффициент теплопередачи kl, 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 α](https://zadachi24.ru/wp-content/uploads/2019/12/thermo_26.116.0_page_2.jpg)
ВУЗ: СамГУПС
Все задачи из: Волов В.Т. Термодинамика и теплопередача СамГУПС 2012
26.117 Определить плотность теплового потока через стенку камеры, состоящей из слоя стали (δ1=2 мм) и слоя теплоизоляции из асбеста (δиз=6 мм), если коэффициенты теплоотдачи α1=20 Вт/(м²·град), α2=5 Вт/(м²·град), температуры сред t1=-8ºС, t2=20ºС (λст=65 Вт/(м·град), λиз=0,06 Вт/(м·град)).
26.118 Плоская стальная стенка толщиной δс омывается с одной стороны горячими газами с температурой tl, с другой стороны водой с температурой t2. Определить коэффициент теплопередачи К от газов к воде, удельный тепловой поток q и температуры обеих поверхностей стенки, если известны коэффициенты теплопередачи от газа к стенке α1 и от стенки к воде α2; коэффициент теплопроводности стали λс=58 Вт/(м·К). Определить также все указанные выше величины, если стенка со стороны воды покрыта слоем накипи толщиной δн; коэффициент теплопроводности накипи λн=1 Вт/(м·К). Для указанных вариантов построить эпюры температур от t1 до t2. Объяснить в чём заключается вред отложения накипи стальных поверхностях нагрева.
Контрольный вопрос. В чём различие между коэффициентами теплоотдачи и теплопередачи, и какова связь между ними.
Таблица 5 – Номера вариантов, включаемых в задание (задача) 5
| Вариант задания 1 | |||||
| δ, мм | δн, мм | α1, Вт/(м²⸱К) | α2, Вт/(м²⸱К) | t1, ºС | t2, ºС |
| 1 | 10 | 186 | 4419 | 1200 | 220 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30.
ВУЗ: ТГСХА
26.119 Контрольная работа. Расчет теплопередачи через плоскую многослойную стенку
Задание
Теплота газообразных продуктов сгорания топлива передается через стенку котла кипящей воде (рис. 5).
Дано:
1) температура газов – tж1, воды – tж2;
2) коэффициенты теплоотдачи от газов к стенке – α1 и от стенки к воде – α2;
3) толщина слоя сажи со стороны газов δ1 и с теплопроводностью λ1 = 0,2 Вт/(м·К);
4) толщина стальной стенки котла δ2 с теплопроводностью λ2 = 50 Вт/(м·К);
5) толщина слоя накипи со стороны воды δ3 и с теплопроводностью λ3.
Провести расчет теплопередачи от газов к воде последовательно:
а) через плоскую стальную стенку;
б) через стальную стенку, покрытую слоем накипи;
в) через стальную стенку, покрытую слоями накипи и сажи.
При этом выполнить следующие операции:
1) определить частные термические сопротивления Rα1, Rλ1, Rλ2, Rλ3, Rα2 и общие термические сопротивления теплопередачи Rа, Rб, Rв, м²∙К/Вт;
2) определить коэффициенты теплопередачи от газов к воде kа, kб, kв, Вт/(м²∙К);
3) определить плотности теплового потока, проходящего через стенки qа, qб, qв, Вт/м²;
4) сравнить в процентах величины коэффициентов теплопередачи для случаев «а», «б», «в», взяв за 100% величину коэффициента теплопередачи через чистую металлическую стенку (случай «а»);
5) определить для случая «в» эквивалентную теплопроводность λэкв, Вт/(м∙К), и температуры поверхностей всех слоёв стенки (tc1, tc2, tc3, tc4) по формулам (3) или (4);
6) построить график распределения температуры в стенке в координатах t-x;
7) провести для случая «в» графическое определение температур между слоями в координатах t-R и сверить их с данными аналитического расчёта.
Расчетные данные представить в форме табл. 1.
Таблица 2 – Исходные данные к заданию контрольной работы части II
| Вариант 3 | |||||||
| tж1, ºС | tж2, ºС | α1, Вт/(м²·К) | α2, Вт/(м²·К) | δ2, мм | δ1, мм | λ3, Вт/(м·К) | δ3, мм |
| 1000 | 170 | 130 | 2500 | 12 | 8 | 0,7 | 1 |
26.120 Плоская стальная стенка толщиной δ1 (λ1 = 40 Вт/(м⸱К) с одной стороны омывается газами; при этом коэффициент теплоотдачи равен α1. С другой стороны стенка изолирована от окружающего воздуха плотно прилегающей к ней пластиной толщиной δ2 (λ2 = 0,15 Вт/(м⸱К). Коэффициент теплоотдачи от пластины к воздуху равен α2. Определить тепловой поток ql, Вт/м² и температуры t1, t2, и t3 поверхностей стенок, если температура продуктов сгорания tг, а воздуха — tв.
Таблица 6
Решены 100 вариантов
Скачать файлы
ВУЗ: ИРНИТУ
Все задачи из: Эйзлер А.М. Термодинамика и теплопередача ИРНИТУ 2019
