Краснощеков Е.А. Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче Москва 1980

22.221 По трубе диаметром d₁/d₂ = 18/20 мм движется сухой насыщенный водяной пар. Для уменьшения тепловых потерь в окружающую среду трубу нужно изолировать. Целесообразно ли для этого использовать асбест с коэффициентом теплопроводности λ = 0,11 Вт/(м·ºС), если коэффициент теплоотдачи с внешней поверхности изоляции в окружающую среду α = 8 Вт/(м²·ºС)?

Ответ: Так как критический диаметр изоляции больше внешнего диаметра трубы (d_кр.из > d₂), то такую изоляцию использовать нецелесообразно и следует применить изоляцию с меньшим коэффициентом теплопроводности.

Учебник: Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче Москва «Энергия» 1980.pdf

22.157 Температура воздуха в резервуаре измеряется ртутным термометром, который помещен в гильзу (стальную трубку), заполненную маслом (рис. 1-15). Термометр показывает температуру конца гильзы t_l=84 ºC.

Как велика ошибка измерения за счет отвода теплоты по гильзе путем теплопроводности, если температура у основания гильзы t₀=40 ºС, длина гильзы l=120 мм, толщина гильзы δ=1,5 мм, коэффициент теплопроводности материала гильзы λ=55,8 Вт/(м·ºС) и коэффициент теплоотдачи от воздуха к гильзе α=23,3Вт/(м²·ºС).

Ответ: истинная температура воздуха t_ж=100 ºС; ошибка измерений Δt=16 ºС.

Учебник: Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче Москва «Энергия» 1980.pdf

22.222 Водяной экономайзер системы ЦКТИ выполнен из круглых ребристых чугунных труб наружным диаметром d = 76 мм. Диаметр ребер D = 200 мм, их толщина δ = 5 мм.

Определить количество теплоты, которое будет передаваться от горячих газов к внешней поверхности одной трубы, и температуру на конце ребра, если температура газов t_ж = 400ºС, температура у основания ребер t₀ = 180ºС, длина обогреваемой части трубы l = 3 м и количество ребер по длине трубы n = 150.

Коэффициент теплоотдачи от газов к ребристой поверхности α = 46,5 Вт/(м²·ºС); коэффициент теплопроводности чугуна λ = 52,4 Вт/(м·ºС).

Ответ: Количество теплоты, передаваемой ребрами, Q_р = 50,55 кВт. Количество теплоты, передаваемой гладкой поверхностью между ребрами, Q_с = 5,5 кВт; общее количество передаваемой теплоты Q_р.с = 56,05 кВт.

Учебник: Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче Москва «Энергия» 1980.pdf

22.223 Решить задачу 1-49 по упрощенной методике, воспользовавшись зависимостью для прямых ребер. Для решения задачи воспользоваться графиком на рис. 1.18 [13].

1-49. Водяной экономайзер системы ЦКТИ выполнен из круглых ребристых чугунных труб наружным диаметром d = 76 мм. Диаметр ребер D = 200 мм, их толщина δ = 5 мм.

Ответ: Q = 341 Вт.

Учебник: Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче Москва «Энергия» 1980.pdf

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

22.22 Трубка из нержавеющей стали внутренним диаметром d₁=7,6 мм и наружным диаметром d₂=8 мм обогревается электрическим током путем непосредственного включения в электрическую цепь.

Вся теплота, выделяемая в стенке трубки, отводится через внутреннюю поверхность трубки.

Вычислить объемную производительность источников теплоты и перепад температур в стенке трубки, если по трубке пропускается ток I=250 А.

Удельное электрическое сопротивление и коэффициент теплопроводности стали равны соответственно ρ=0,85 Ом·мм²/м, λ=18,6Вт/(м·ºС).

Ответ: q_υ=2,22·10⁹ Вт/м³, Δt_c≈2,4 ºС.

Учебник: Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче Москва «Энергия» 1980.pdf

23.14 Плоская пластина длиной l=1 м обтекается продольным потоком воздуха. Скорость и температура набегающего потока воздуха ω₀=80 м/c и t₀=10 ºС. Перед пластиной установлена турбулизирующая решетка. вследствие чего движение в пограничном слое на всей длине пластины турбулентное.

Вычислить среднее значение коэффициента теплоотдачи с поверхности пластины и значение местного коэффициента теплоотдачи на задней кромке. Вычислить также толщину гидродинамического пограничного слоями на задней кромке пластины

Ответ: α=202 Вт/(м²·К), α_х=l0=157,5 Вт/(м²·К), δ_т=0,0165 м.

Учебник: Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче Москва «Энергия» 1980.pdf

23.73 Тонкая пластина длиной l=0,2 м обтекается продольным потоком воздуха. Скорость и температура набегающего потока равны соответственно ω₀=150 м/c и t₀=20 ºС.

Определить среднее значение коэффициента теплоотдачи и плотность теплового потока на поверхности пластины при условии, что температура поверхности пластины t_c=50 ºС. Расчет произвести в предположении, что по всей длине пластины режим течения в пограничном слое турбулентный.

Ответ: α=454 Вт/(м²·ºС), q=9080 Вт/м².

Учебник: Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче Москва «Энергия» 1980.pdf

23.116 Вычислить средний коэффициент теплоотдачи при течении трансформаторного масла в трубе диаметром d = 8 мм и длиной l = 1 м, если средняя по длине трубы температура масла t_ж = 80ºС, средняя температура стенки трубки t_с = 20ºС и скорость масла ω = 0,6 м/с (рис. 5.1).

Ответ: средний коэффициент теплоотдачи при течении трансформаторного масла в трубе α = 138 Вт/(м·ºС).

Учебник: Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче Москва «Энергия» 1980.pdf

23.132 Определить температуры масла на входе и выходе из трубки и падение давления по длине трубки в условиях задачи (5-1).

Ответ: t_ж1 = 82ºС; t_ж2 = 78ºС; Δр = 1640 Па.

Учебник: Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче Москва «Энергия» 1980.pdf

« 1 2 3 4 5 6 … 8 »