Решение задач по теплотехнике (стр. 2 из 2)

Контрольная работа № 2

Задача 2

По данным тепловых измерений средний удельный тепловой поток через ограждение изотермического вагона при температуре наружного воздуха

и температуру воздуха в вагоне составил q. На сколько процентов изменится количество тепла, поступающего в вагон за счет теплопередачи через ограждение, если на его поверхность наложить дополнительный слой изоляции из пиатерма толщиной и с коэффициентом теплопроводности ?

Дано:

Решение:

Определяем из уравнения термическое сопротивление теплопередачи:

Так как в данном примере члены

и постоянны выразим R

Если на его поверхность наложить дополнительный слой изоляции из пиатерма, то

Подставляем:

Таким образом, количество тепла уменьшиться на

Задача 12

По трубе диаметром

мм, течет вода со средней скоростью . Температура трубы на входе в трубу средняя температура внутренней поверхности трубы . На каком расстоянии от входа температура нагреваемой воды достигнет

Дано:

Решение:

1. Средняя разность температур

Если

, тогда

.

2. Движущая сила процесса теплопередачи:

°С

Физические константы нагреваемой жидкости:

- коэффициент теплопроводности

- коэффициент теплоемкости

- кинематический коэффициент вязкости

- динамический коэффициент вязкости

Определяем среднее значение конвективной передачи использую следующие зависимости:

где:

критерий Рейнольдса

- Критерий Прандтля

- коэффициент температуропроводности

Определяем Нуссельта

Отсюда:

Удельная тепловая нагрузка со стороны нагреваемой жидкости

Ориентировочная площадь поверхности теплообмена:

Задаемся коэффициентом теплопередачи

из ряда

Из формулы для поверхности теплообмена определяем длину трубы:

м

Задача 19

Определить тепловой поток излучением и конвекцией от боковой поверхности цилиндра диаметром

и длиной , со степенью черноты в окружающую среду имеющую температуру , если температура поверхности , а коэффициент теплопередачи конвекцией . Каково значение суммарного коэффициента теплопередачи?

Дано:

Решение:

Определяем тепловой поток конвекцией:

Определяем тепловой поток излучением:

- излучательная способность абсолютно черного тела.

Суммарного коэффициента теплопередачи определяется по формуле:

Задача 24

В пароводяном рекуперативном теплообменнике с площадью поверхности F вода нагревается насыщенным паром с абсолютным давлением р. Температура воды на входе

, расход ее G = 1 кг/с. Определить конечную температуру нагрева воды , если коэффициент теплопередачи

Дано:

Р = 0,6 МПа

Решение:

1. Уравнение теплового баланса:

2. Определяем температурный напор по формуле:

где

= 1 для прямоточной и противоточной схеме

при давлении Р = 0,5 МПа температура греющего пара

Предварительно принимаем конечную температуру

°С

°С

Если

, тогда

3. Расход теплоты на нагрев:

кВт

4. Расход теплоты на нагрев:

где:

- теплоемкость воды.

кВт

Разность большая принимаем

°С

кВт

кВт

Определяем разность найденных значений теплоты:

Выбранная конечная температура верна: