Авчухов В.В. Паюсте В.Я. Задачник по процессам тепломассообмена
22.95 Паропровод из титана диаметром 57×3,5 мм и длиной 50 м имеет на внутренней поверхности температуру 160 ºС. Он покрыт слоем вермикулита толщиной 60 мм с температурой 40 ºС на наружной поверхности слоя. Найти суточную потерю теплоты паропроводом. Проверить пригодность материала изоляции для уменьшения тепловых потерь, приняв коэффициент теплоотдачи от изоляции к окружающему воздуху равным α2=20 Вт/(м²·К).
Ответ: Q=941 МДж, материал пригоден.
Учебник: Авчухов В.В. Паюсте Б.Я. Задачник по процессам тепломассообмена Москва 1986.pdf
22.97 (Вариант 1а) По стальному трубопроводу наружным диаметром dн и толщиной 25 мм протекает газ со средней температурой tж1 и коэффициентом теплоотдачи в трубе α1=35 Вт/(м²·К). Снаружи труба покрыта двумя слоями изоляции: слоем А толщиной δА (на поверхности трубы) и слоем Б толщиной δБ. На внешней поверхности изоляции температура tиз. Определить потери теплоты трубопроводом длиной l и температуру на поверхности контакта между слоями изоляции. Как изменятся потери теплоты, если слои изоляции поменять местами? Данные для решения задачи взять из таблицы.
Таблица 1 – Исходные данные
| Слои изоляции | dн, мм | l, м | tж1, ºС | δА, δБ, мм | tиз, ºС |
| А - асбослюда, Б - бетон | 1000 | 40 | 500 | 200 250 | 50 |
Ответ: QАБ=59 кВт, t=106 ºС; QБА=74,7 кВт.
Учебник: Авчухов В.В. Паюсте Б.Я. Задачник по процессам тепломассообмена Москва 1986.pdf
22.98 В цех из котельной подают горячую воду по стальной трубе диаметром 58×3,5 мм со скоростью 1,2 м/c. Вода входит в трубу с температурой и имеет средний коэффициент теплоотдачи α1=2000 Вт/(м²·К). К наружному воздуху с температурой 2 ºС теплота от трубы переходит с коэффициентом теплоотдачи α2=35 Вт/(м²·К). Какую теплопроводность должна иметь изоляция на трубе, чтобы при ее толщине 21 мм падение температуры воды от котельной до цеха, между которыми расстояние 120 м, не превышало 2 ºС?
Ответ: λиз=0,2 Вт/(м·К).
Учебник: Авчухов В.В. Паюсте Б.Я. Задачник по процессам тепломассообмена Москва 1986.pdf
22.99 Оголенный электропровод диаметром 2 мм имеет на поверхности температуру 90 ºС и коэффициент теплоотдачи α=22 Вт/(м²·К) к свободному потоку воздуха в помещении, температура которого равна 18 ºС. Когда провод покрыли резиновой изоляцией толщиной 3 мм, коэффициент теплоотдачи уменьшился в 2 раза. Какая температура будет теперь на поверхности провода, если сила тока не изменилась?
Ответ: tc=68 ºC.
Учебник: Авчухов В.В. Паюсте Б.Я. Задачник по процессам тепломассообмена Москва 1986.pdf
22.100 Варочный котел сферической формы с наружным диаметром 1200 мм сделан из нержавеющей стали. Толщина стенки котла 10 мм. Внутри находится жидкость с температурой 140 ºС; снаружи котел покрыт слоем асбеста толщиной 60 мм. В цехе температура воздуха 29 ºС. Коэффициент теплоотдачи внутри и снаружи котла α1=600 и α2=18 Вт/(м²·К). После включения вентиляции в цехе температура воздуха снизилась до 23 ºС, а коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности котла увеличился в 1,6 раза. На сколько процентов возросли потери теплоты от котла?
Ответ: δ=10%.
Учебник: Авчухов В.В. Паюсте Б.Я. Задачник по процессам тепломассообмена Москва 1986.pdf
22.101 Стальной трубопровод диаметром 200×8 мм проложен на открытом воздухе, температура которого равна -17 ºС. Внутри трубы движется вода со средней температурой 93 ºС, а коэффициент теплоотдачи от воды к трубе α1=820 Вт/(м²·К). Определить потерю теплоты трубопроводом, если его длина 23 м, а коэффициент теплоотдачи от трубы к окружающему воздуху α2=9 Вт/(м²·К).
Ответ: Q=14,1 кВт.
Учебник: Авчухов В.В. Паюсте Б.Я. Задачник по процессам тепломассообмена Москва 1986.pdf
23.79 Найти коэффициент эффективности прямого ребра постоянного поперечного сечения толщиной 2 мм и длиной 20 мм на плоской стенке, если ребро выполнено: а) из титана, б) из чугуна, в) из меди. Условия теплообмена одинаковые, коэффициент теплоотдачи с поверхности ребра 100 Вт/(м²·К). Высота ребра 6 мм.
Ответ: а) Е=0,920, б) Е=0,986, в) Е=0,996.
Учебник: Авчухов В.В. Паюсте Б.Я. Задачник по процессам тепломассообмена Москва 1986.pdf
23.80 На плоской алюминиевой стенке холодильной камеры размером 500×200 мм расположено 20 ребер толщиной 2 мм и высотой 30 мм. Ребра расположены вдоль стенки на всю длину 500 мм. Температура у основания ребра t0=50ºC, температура окружающей среды tж2=10ºС. Коэффициент теплоотдачи от поверхности ребер (и от поверхности стенки между ребрами) к окружающей среде принять α2=7 Вт/(м²·К). Найти температуру на конце ребра и теплоту, отдаваемую ребристой стенкой и стенкой при отсутствии ребер.
Ответ: tк=49,3ºС, Qp=202,3 Вт, Q=27 Вт.
Учебник: Авчухов В.В. Паюсте Б.Я. Задачник по процессам тепломассообмена Москва 1986.pdf
22.102 Медное ребро постоянного сечения на плоской стенке имеет толщину 3 мм, высоту 40 мм и длину 1 м. Измерения показали: температура у основания t0 = 60ºС, а на конце ребра tк = 59,5ºС. Окружающий воздух находится при температуре 20ºС. Определить коэффициент теплоотдачи от поверхности ребра.
Ответ: αр = 9,1 Вт/(м²·К).
Учебник: Авчухов В.В. Паюсте Б.Я. Задачник по процессам тепломассообмена Москва 1986.pdf
22.19 Труба из стали диаметром 8 × 0,2 мм включена торцами в электрическую цепь и нагревается постоянным током силой 25 А. Найти
мощность внутренних источников теплоты, если удельное электрическое сопротивление трубы принять постоянным и равным 0,9·10-6 Ом·м.
Ответ: qυ = 23,48 МВт/м³.
Учебник: Авчухов В.В. Паюсте Б.Я. Задачник по процессам тепломассообмена Москва 1986.pdf
