Шелудько О.В. Тепломассообмен СЗТУ 2003

22.126 Стенка топочной камеры имеет размеры 3×5 м². Стенка состоит из шамотного кирпича (250 мм) и одного красного кирпича (250 мм); в промежутке между ними имеется изоляционная совелитовая прокладка толщиной δ. Температура внутренней поверхности стенки t₁; температура наружной поверхности по условиям техники безопасности не должна превышать 60 ºC.

Определить тепловой поток через стенку за 10 часов работы и экономию в процентах от применения изоляционной прослойки по сравнению со стенкой той же толщины, но выполненной из шамотного кирпича. Найти температуры на обеих поверхностях изоляционной прослойки; результаты представить графически. Коэффициент теплопроводности: шамота λ₁=1,1 Вт/(м·К), совелита λ₂=0,09 Вт/(м·К), красного кирпича λ₃.

Параметры выбрать по таблице 1.

Методические указания.pdf

ВУЗ: СЗТУ

22.127 Железобетонная дымовая труба внутренним диаметром 800 мм и наружным диаметром 1300 мм должна быть футерована внутри огнеупором.

Определить толщину футеровки и температуру наружной поверхности трубы из условий, чтобы тепловые потери с одного погонного метра трубы не превышали q_l, а температура внутренней поверхности трубы не должна превышать t₂. Температура внутренней поверхности футеровки t₁. Коэффициент теплопроводности футеровки λ₁=0,838+0,001t, Вт/(м·К), коэффициент теплопроводности бетона λ₂.

Параметры выбрать по таблице 2.

ВУЗ: СЗТУ

22.128 Тепловыделяющий элемент ядерного реактора выполнен из смеси карбида урана и графита в виде цилиндрического стержня диаметром d=12 мм. Объемная производительность источников теплоты равномерно распределена по объему и равна q_υ, теплопроводность материала стержня λ.

Определить температуру и плотность теплового потока на поверхности тепловыделяющего элемента, если по оси стержня температура равна t₀.

Параметры выбрать по таблице 3.

Методические указания.pdf

ВУЗ: СЗТУ

26.58 Стенка котла толщиной δ и теплопроводностью λ=50 Вт/(м·К) омывается с одной стороны дымовыми газами с температурой t_ж1, а с другой – кипящей водой при температуре t_ж2. Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке α₁, а от стенки к воде α₂.

Определить коэффициент теплопередачи от газов к воде, плотность теплового потока и температуры поверхностей стенки толщиной δ.

Решить задачу при условии, что стенка покрылась со стороны газов слоем сажи толщиной δ_с, а со стороны воды – слоем накипи толщиной δ_н. Коэффициент теплопроводности сажи λ_с=0,08 Вт/(м·К), а накипи λ_н=0,5 Вт/(м·К). Сравнить результаты расчетов. Определить уменьшение плотности теплового потока. Построить график распределения температур по толщине стенки.

Параметры выбрать по таблице 4.

Таблица 4

Ответ: а) k=138 Вт/(м²·К), q=151800 Вт/м², t_ст1=388 ºС, t_ст2=328 ºС; б) k=47 Вт/(м²·К), q=51700 Вт/м², t_ст1=1055 ºС, t_ст2=409 ºС, t_ст3=388 ºС, t_ст4=309 ºС; плотность теплового потока уменьшается в 2,9  раза.

Варианты задачи: 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99.

Методические указания.pdf

ВУЗ: СЗТУ

26.59 По паропроводу, внутренний диаметр которого d₁, движется пар со средней температурой, равной t_ж1, коэффициент теплоотдачи от пара к стенке α₁, а температура окружающей среды t_ж2=20 ºС. Коэффициент теплопроводности стенки λ_ст=48 Вт/(м·К),толщина стенки δ_ст.

Определить тепловые потери в следующих случая:

а) при оголенном паропроводе, непосредственно охлаждаемом окружающей средой; интенсивность теплоотдачи от паропровода к среде определяется величиной коэффициента теплоотдачи α₂;

б) при покрытии паропровода слоем изоляции толщиной δ_из при коэффициенте теплоотдачи от поверхности слоя изоляции к среде, равном α’₂, и коэффициенте теплопроводности изоляции λ_из.

Найти величину критического диаметра изоляции, дать пояснение.

Параметры выбрать по таблице 5.

Таблица 5

Продолжение таблицы 5

Ответ: а) q_l=739 Вт/м; б) q_l=135 Вт/м, d_из=27 мм.

Варианты задачи: 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99.

Методические указания.pdf

ВУЗ: СЗТУ