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

22.35 Вычислить плотность теплового потока через плоскую однородную стенку, толщина которой значительно меньше ширины и высоты, если стенка выполнена: а) из стали [λ=40 Вт/(м·ºС)]; б) из бетона [λ=1,1 Вт/(м·ºС)]; в) из диатомитового кирпича [λ=0,11 Вт/(м·ºС)].

Во всех случаях толщина стенки δ=50 мм. Температуры на поверхностях стенки поддерживаются постоянными: t_c1=100 ºC и t_c2=90 ºC.

Ответ: Для стальной стенки q=8000 Вт/м²; для бетонной стенки q=220 Вт/м²; для стенки из диатомитового кирпича q=22 Вт/м².

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

22.36 Плотность теплового потока через плоскую стенку толщиной δ=50 мм q=70 Вт/м².

Определить разность температур на поверхностях стенки и численные значения градиента температуры в стенке, если она выполнена: а) из латуни [λ=70 Вт/(м·ºС)]; б) из красного кирпича [λ=0,7 Вт/(м·ºС)]; в) из пробки [λ=0,07 Вт/(м·ºС)].

Ответ: Для латунной стенки Δt=0,05 ºC и |grad t|=1 ºC/м; для кирпичной стенки Δt=5 ºC и |grad t|=100 ºC/м; для пробковой стенки Δt=50 ºC и |grad t|=1000 ºC/м.

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

22.37 Определить потерю теплоты Q, Вт, через стенку из красного кирпича длиной l=5 м, высотой h=4 м и толщиной δ=0,250 м, если температуры на поверхностях стенки поддерживаются t_c1=110 ºC и t_c2=40 ºC. Коэффициент теплопроводности красного кирпича λ=0,70 Вт/(м·ºС).

Ответ: Потери теплоты Q=3920 Вт.

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

22.38 Определить коэффициент теплопроводности материала стенки, если при толщине ее δ=40 мм и разности температур на поверхностях Δt=20 ºC плотность теплового потока q=145 Вт/м².

Ответ: Коэффициент теплопроводности λ=0,29 Вт/(м·ºС).

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

22.39 Плоскую поверхность необходимо изолировать так, чтобы потери теплоты с единицы поверхности в единицу времени не превышали 450 Вт/м². Температура поверхности под изоляцией t_c1=450 ºC, температура внешней поверхности изоляции t_c2=50 ºC.

Определить толщину изоляции для двух случаев:

а) изоляция выполнена из совелита, для которого

λ=0,09+0,0000874t;

б) изоляция выполнена из асботермита, для которого

λ=0,109+0,0001464t.

Ответ: а) δ=100 мм; б) δ=130 мм.

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

22.122 Плоская стенка выполнена из шамотного кирпича толщиной δ=250 мм. Температура ее поверхностей: t_c1=1350 ºC и t_c2=50 ºC. Коэффициент теплопроводности шамотного кирпича является функцией от температуры λ=0,838(1+0,0007t).

Вычислить и изобразить в масштабе распределение температуры в стенке.

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

22.204 Обмуровка печи состоит из слоев шамотного и красного кирпича, между которыми расположена засыпка из диатомита (рис. 1-3). Толщина шамотного кирпича δ₁ = 120 мм, диатомитовой засыпки δ₂ = 120 мм и красного кирпича δ₃ = 250 мм. Коэффициенты теплопроводности материалов соответственно равны: λ₁ = 0,93; λ₂ = 0,13 и λ₃ = 0,7 Вт/(м·ºС).

Какой толщины следует сделать слой из красного кирпича δ₃, если отказаться от применения засыпки из диатомита, чтобы тепловой поток через обмуровку оставался неизменным?

Ответ: Толщина слоя из красного кирпича должна быть 500 мм.

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

22.205 Стенка неэкранированной топочной камеры парового котла выполнена из слоя пеношамота толщиной δ₁ = 125 мм и слоя красного кирпича толщиной δ₂ = 500 мм. Слои плотно прилегают друг к другу. Температура на внутренней поверхности топочной камеры t_с1 = 1100º, а на наружной t_с3 = 50º (рис. 1-4). Коэффициент теплопроводности пеношамота λ₁ = 0,28 + 0,00023t, красного кирпича λ₂ = 0,7 Вт/(м·ºС).

Вычислить тепловые потери через 1 м² стенки топочной камеры и температуру в плоскости соприкосновения слоев.

Ответ: Тепловые потери q = 1090 Вт/м². Температура в плоскости соприкосновения слоев t_c2 = 828ºC.

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

22.206 Толщину слоя красного кирпича в стенке топочной камеры, рассмотренной в задаче 1-10, решено уменьшить в 2 раза, а между слоями поместить слой засыпки из диатомитовой крошки (рис. 1-5), коэффициент теплопроводности которой

λ = 0,113 + 0,00023t.

Какую нужно сделать толщину диатомитовой засыпки, чтобы при тех же температурах на внешних поверхностях стенки, что и в задаче 1-10, потери теплоты оставались неизменными?

Ответ: Толщина диатомитовой засыпки должна быть δ = 94 мм.

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

22.197 Стены сушильной камеры выполнены из слоя красного кирпича толщиной δ₁ = 250 мм и слоя строительного войлока. Температура на внешней поверхности кирпичного слоя t_с1 = 110ºС и на внешней поверхности войлочного слоя t_с3 = 25ºС.

Коэффициент теплопроводности красного кирпича λ₁ = 0,7 Вт/(м·ºС) и строительного войлока λ₂ = 0,0465 Вт/(м·ºС).

Вычислить температуру в плоскости соприкосновения слоев и толщину войлочного слоя при условии, что тепловые потери через 1 м² камеры не превышают q = 110 Вт/м².

Ответ: Температура в плоскости соприкосновения слоев t_с2 = 70,7ºС . Толщина войлочного слоя δ₂ ≈ 19 мм.

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