Бухмиров В.В. Теоретические основы теплотехники в примерах и задачах ИГЭУ Иваново 2013

26.22 Вычислить потери теплоты через единицу поверхности кирпичной обмуровки парового котла и температуры на поверхностях стенки, если толщина стенки δ = 250 мм, температура газов Т_f1 = 720ºС, воздуха в котельной Т_f2 = 25ºС. Коэффициент теплоотдачи от газов к поверхности стенки α₁ = 23 Вт/(м²·К) и от стенки к воздуху α₂ = 12 Вт/(м²·К). Коэффициент теплопроводности стенки равен λ = 0,7 Вт/(м·К).

Ответ: q = 1436,25 Вт/м²; T_W₁ = 657,6ºС; T_W₂ = 144,7ºС.

Задачник: Бухмиров В.В. Теоретические основы теплотехники ИГЭУ 2013.pdf

22.162 Стальной трубопровод диаметром d₁/d₂ = 150/160 мм с коэффициентом теплопроводности λ₁ = 50 Вт /(м·K) покрыт изоляцией в два слоя одинаковой толщины δ₂ = δ₃ = 60 мм. Температура внутренней поверхности трубы T_w1 = 250ºC и наружной поверхности изоляции T_w2 = 50ºC. Определить потери теплоты через изоляцию с 1 м трубопровода и температуру на границе соприкосновения слоёв изоляции, если первый слой изоляции, накладываемый на поверхность трубы, выполнен из материала с коэффициентом теплопроводности λ₂ = 0,06 Вт /(м·K), а второй слой – из материала с коэффициентом теплопроводности λ₃ = 0,12 Вт /(м·K).

Ответ: q_l = 32,5 Вт/м, Т_2-3 = 98,3 ºС.

Задачник: Бухмиров В.В. Теоретические основы теплотехники ИГЭУ 2013.pdf

22.165 Как изменятся тепловые потери с 1 м трубопровода (см. задачу 4), если слои изоляции поменять местами, т.е. слой с большим коэффициентом теплопроводности наложить непосредственно на поверхность трубы? Все другие условия оставить без изменений.

Задача 4

Стальной трубопровод диаметром d₁/d₂ = 150/160 мм с коэффициентом теплопроводности λ₁ = 50 Вт /(м·K) покрыт изоляцией в два слоя одинаковой толщины δ₂ = δ₃ = 60 мм. Температура внутренней поверхности трубы T_w1 = 250ºC и наружной поверхности изоляции T_w2 = 50ºC. Определить потери теплоты через изоляцию с 1 м трубопровода и температуру на границе соприкосновения слоёв изоляции, если первый слой изоляции, накладываемый на поверхность трубы, выполнен из материала с коэффициентом теплопроводности λ₂ = 0,06 Вт /(м·K), а второй слой – из материала с коэффициентом теплопроводности λ₃ = 0,12 Вт /(м·K).

Ответ: q_l = 37,7 Вт/м; Т_2-3 = 162,1ºС.

Задачник: Бухмиров В.В. Теоретические основы теплотехники ИГЭУ 2013.pdf

22.163 Определить линейное термическое сопротивление теплопроводности R_l и толщину стенки δ стальной трубы, внутренний диаметр которой d₁ = 8,5 мм, если при разности температур её поверхностей ΔТ = 0,02ºС с участка трубопровода длинной l = 100 м в окружающую среду в течение часа теряется теплота Q_τ = 4,45 МДж. Режим теплообмена стационарный. Коэффициент теплопроводности материала трубы λ = 16 Вт/(м·К).

Ответ: Rl = 5,081·10^-3 м·К/Вт, δ = 1,5 мм.

Задачник: Бухмиров В.В. Теоретические основы теплотехники ИГЭУ 2013.pdf

23.87 Определить коэффициент теплоотдачи от вертикальной плиты высотой Н=1,5 м к окружающему воздуху, если известно, что температура поверхности плиты T_w=80ºC, температура окружающего воздуха вдали от поверхности T_f=20ºC.

Задачник: Бухмиров В.В. Теоретические основы теплотехники ИГЭУ 2013.pdf

24.34 Решить задачу 1 при условии, что давление пара р_н = 1,98·10⁵ Па, а все остальные данные оставить без изменений. Результаты расчета сравнить с ответом к задаче 1.

Задача 1

На наружной поверхности горизонтальной трубы диаметром d = 20 мм и длиной l = 2 м конденсируется сухой насыщенный водяной пар при давлении р_н = 1,013·10⁵ Па. Температура поверхности трубы T_W = 94,5ºС. Определить средний коэффициент теплоотдачи от пара к трубе и количество пара G, которое конденсируется на поверхности трубы

Ответ: α = 11013 Вт/(м²·К); G = 0,0157 кг/с.

Задачник: Бухмиров В.В. Теоретические основы теплотехники ИГЭУ 2013.pdf

24.35 Как изменится коэффициент теплоотдачи и количество сухого насыщенного водяного пара, конденсирующегося в единицу времени на поверхности горизонтальной трубы, если диаметр трубы увеличить в 3 раза, а давление пара, температурный напор и длину трубы оставить без изменений?

Ответ: Коэффициент теплоотдачи уменьшится в 1,314 раза; количество пара, конденсирующегося в единицу времени, увеличится в 2,28 раза.

Задачник: Бухмиров В.В. Теоретические основы теплотехники ИГЭУ 2013.pdf

24.36 На наружной поверхности вертикальной трубы диаметром 20 мм и высотой Н = 2 м конденсируется сухой насыщенный водяной пар при давлении р_н = 1,98·10⁵ Па. Температура поверхности трубы T_W = 155ºС.

Определить средний по высоте коэффициент теплоотдачи от пара к трубе и количество пара G, кг/ч, которое конденсируется на поверхности трубы.

Ответ: α = 6778 Вт/(м²·К); G = 7 кг/ч.

Задачник: Бухмиров В.В. Теоретические основы теплотехники ИГЭУ 2013.pdf

24.37 В горизонтальном конденсаторе необходимо сконденсировать 0,278 кг/с сухого насыщенного водяного пара при давлении р = 1,013·10⁵ Па. Определить число труб конденсатора с наружным диаметром d = 0,03 м и длиной l = 3,5 м. Температура стенки труб Т_W = 80ºС.

Ответ: n = 10 шт.

Задачник: Бухмиров В.В. Теоретические основы теплотехники ИГЭУ 2013.pdf

24.38 Какой температурный напор необходимо обеспечить при пленочной конденсации сухого насыщенного водяного пара при ламинарном течении пленки на поверхности горизонтальной трубы диаметром d = 0,034 м, если плотность теплового потока q = 5,8·10⁴ Вт/м². Давление пара р_н = 1,013 бар.

Ответ: ΔТ = 3,9ºС.

Задачник: Бухмиров В.В. Теоретические основы теплотехники ИГЭУ 2013.pdf

« 1 2 3 4 5 »