Цветков Ф.Ф. Задачник по тепломассообмену МЭИ 2008

26.123 В зимний период тепловые потери через наружную стену аудитории составляют 1,5 кВт. Какой длины должны быть радиаторы отопления из стальных труб [d2×δ = 50×3 мм, λ = 50,2 Вт/(м·К)], если греющей средой служит вода при tж1 = 90ºС, а температура воздуха в аудитории tж2 = 20ºС? Принять коэффициенты теплоотдачи со стороны горячего и холодного теплоносителей 4000 и 9 Вт/(м²·К) соответственно.

Как изменится полученный результат, если при всех других неизменных условиях радиаторы покрасить [δкр = 3 мм, λкр = 2 Вт/(м·К)]?

Какая температура воздуха установится в помещении, если покрасить радиаторы отопления исходной длины при неизменных значениях коэффициента теплопередачи через наружную стену и температуре наружного воздуха tж3 = –18 °С?

Как изменятся результаты во всех случаях, если вместо стальных труб использовать медные [λ = 300 Вт/(м·К)]?

Скачать файл (банки РФ) 230 RUB

23.41 При каком значении α коэффициент эффективности плоского прямого ребра будет равен 0,34, если для ребра λ=15 Вт/(м·К); δ=3,6 мм; l=48 мм?

Ответ: α=100 Вт/(м²·К).

Скачать файл (банки РФ) 150 RUB

22.119 Древесно-стружечная плита (ДСП) помещена в сушильную камеру с температурой воздуха 120 ºС, ее размеры 2×4×0,02 м, расположение в камере вертикальное. При τ=0 t0=20 ºC. Физические свойства ДСП: λ=0,085 Вт/(м·К); ρ=800 кг/м³; ср=2,5 кДж/(кг·К). Коэффициент теплоотдачи к плите в процессе нагревания равен 9 Вт/(м²·К).

Найти время, по истечении которого температура в средней плоскости плиты достигнет 50 ºС.

Построить график распределения температуры по толщине плиты в этот момент времени.

Определить также количество теплоты, которое подводится к плите за рассматриваемый промежуток времени.

Ответ: τ=0,405 ч, tx=0=50 ºC, tx=0,5δ0=56,6 ºC, tx=δ0=75,25 ºC, tx=δ=58,60 ºC, QΔτ=12384 кДж.

Скачать файл (банки РФ) 200 RUB

23.42  Горизонтальный участок заводского маслопровода длиной l=50 м [d2×δ=106×3 мм, Ст.30, λ=55 Вт/(м·К)] без изоляции проложен на открытом воздухе (tж2=-20 ºС). Расход масла МС-20 (tж1=50 ºС) в трубе составляет Gм=2473,6 кг/ч. На сколько градусов уменьшается температура масла от входа в маслопровод до выхода из него за счет тепловых потерь, если коэффициент теплоотдачи с внешней поверхности в окружающую среду составляет α2=25 Вт/(м²·К)? Какова средняя по длине температура стенки маслопровода?

Ответ: Без учета термогравитации (tc=const): tвх-tвых=δtж1=8,965 ºС; tc=11,6 ºC; с учетом термогравитации: tвх-tвых=δtж1=11,2 ºС; tc=19,5 ºC.

Скачать файл (банки РФ) 200 RUB

24.19 В парогенераторе АЭС с реакторами типа ВВЭР-1000 должно производиться с 1 м² поверхности нагрева 0,11 кг/c пара при давлении 4 МПа. Кипение воды происходит на наружной поверхности труб. Теплоноситель (вода) движется по трубам с такой скоростью, что α=32000 Вт/(м²·К). Рассчитать среднюю температуру теплоносителя. Толщина стенки труб из нержавеющей стали δ=1,5 мм, для которой λ=20 Вт/(м·К).

Ответ: tж=277,8 ºС.

Скачать файл (банки РФ) 150 RUB

24.18 При какой температуре стенки tc горизонтальной трубы (l=3 м, d=16 мм) на ней будет конденсироваться 0,0055 кг/c сухого насыщенного водяного пара  (рп=1 МПа)?

Ответ: tc=176 ºC.

Скачать файл (банки РФ) 150 RUB

25.52 Дана замкнутая излучающая система несерых тел. Система находится в условиях термодинамического равновесия при температуре Т=800 К. Для одного тела известна плотность потока излучения Есоб=1,393·10-8 Вт/м². Чему равна поглощательная способность этого тела?

Ответ: А=0,6.

Скачать файл (банки РФ) 150 RUB