Вахрамеев Е.И. Теория тепломассообмена ПНИПУ 2013

26.60 (Вариант 00) По трубопроводу с внешним диаметром d_н и толщиной δ стенки течет газ со средней температурой t_Г. Коэффициент теплоотдачи от газа к стенке α₁. Снаружи трубопровод охлаждается водой со средней температурой t_В. Коэффициент теплоотдачи от стенки к воде α₂.

Определить коэффициент теплопередачи от газа к воде, погонный тепловой поток и температуры внутренней и наружной поверхностей трубы. Данные для решения задачи выбрать из таблицы 1.

— Тепловой режим считать стационарным. Решение задачи базируется на теме «Теплопередача через цилиндрическую стенку».

— Лучистым теплообменом пренебречь.

Таблица 1

t_Г, ºС	d_н, мм	δ, мм	t_В, ºС	α₁, Вт/(м²·К)	α₂, Вт/(м²·К)
700	100	4	60	60	4000

Ответ: k=5,4 Вт/(м·К), q_l=10852 Вт/м, t_c1=74 ºC, t_c2=69 ºC.

Варианты задачи: 01.

23.50 (Вариант 00) Определить потери теплоты в единицу времени с одного погонного метра горизонтально расположенной цилиндрической трубы диаметром d в окружающую среду, если температура стенки трубы t_c, а температура воздуха t_в. Данные для решения приведены в таблице 2.

— Коэффициент теплоотдачи определять из критериальных уравнений теплоотдачи при поперечном обтекании. Особое внимание обратить на вид конвекции, режим течения и определяющую температуру. Теплофизические параметры воздуха рассчитывать с использованием линейной интерполяции по температуре.

— Лучистым теплообменом пренебречь.

Таблица 2

t_c, ºC	t_в, ºC	d_н, мм	Вид конвекции
250	15	250	свободная

Ответ: Q=1347 Вт.

Варианты задачи: 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20.

25.2 (Вариант 00) Определить плотность лучистого теплового потока между двумя параллельно расположенными плоскими стенками, имеющими температуру t₁ и t₂ и степени черноты ε₁ и ε₂. Как изменится интенсивность теплообмена при установке экрана со степенью черноты ε_э.

Условия теплообмена считать стационарными. Теплопроводностью и конвективным теплообменом в зазоре между пластинами пренебречь.

— В качестве экрана взять тонкий металлический лист.

Таблица 3

ε₁	ε₂	ε_э	t₁, ºС	t₂, ºС
0,50	0,42	0,060	200	15

Ответ: q₁=734 Вт/м², q₂=69 Вт/м², q₁/q₂=11.

Варианты задачи: 01.