Расчет теплоотдачи при естественной конвекции жидкости
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Задание № 1 содержит 5 задач для 25 вариантов. Каждый студент решает одну задачу в соответствии со своим вариантом.

 

Задача № 1

Горячий горизонтальный трубопровод находится на открытом воздухе. Рассчитать линейную плотность теплового потока (ql, Вт/м), передаваемого с поверхности трубы к спокойному воздуху. Учесть теплоотдачу излучением. Степень черноты поверхности принять εс=0,95.

Наружный диаметр трубы (d), температура наружной поверхности (tс) и температура воздуха (tж) даны в табл. 1 по вариантам.

Таблица 1

№ вар
d, мм
tc, оC
tж1 , оC

Примечание: Таблица теплофизических свойств воздуха дана в учебнике [4, с. 402–403].

 

Задача № 2

Рассчитать тепловой поток (Q, Вт), передаваемый от нагретой вертикальной трубы к спокойному окружающему воздуху с температурой tж=10 оС. Наружный диаметр трубы d =160 мм, температура поверхности трубы tс= 900 оС. Длина трубы (l) дана в табл. 2 по вариантам.

Учесть теплоотдачу излучением от наружной поверхности трубы. Степень черноты поверхности принять εс=0,95.

Таблица2

№ вар
l, м 0,3 0,45

Примечание: Таблица теплофизических свойств воздуха дана в учебнике [4, с. 402-403].

 

Задача № 3

Рассчитать тепловой поток (Q, Вт), передаваемый в окружающую среду от плоской круглой горизонтальной крышки нагревательного прибора. Диаметр крышки d =0,5 м.

Учесть теплоотдачу излучением от поверхности крышки, степень черноты поверхности принять εс=0,9.

Температура поверхности крышки (tс) и температура воздуха (tж) даны в табл. 3 по вариантам.

 

Таблица3

№ вар
tc ,оC
tж1, оC

Примечание: Таблица теплофизических свойств воздуха дана в учебнике [4, с. 402-403].

 

Задача № 4

Через плоскую прослойку теплоносителя передается теплота от поверхности с температурой t1 к поверхности с температурой t2. Толщина прослойки δ= 100 мм.

Рассчитать плотность теплового потока (q, Вт/м2). Теплоноситель, температуры поверхностей t1 и t2 даны в табл.4 по вариантам.

Для воздушной прослойки учесть лучистый теплообмен между поверхностями, приняв, что расстояние между ними мало по сравнению с их размерами. Степени черноты поверхностей ε1 = 0,85, ε2 = 0,55.

Таблица4

№ вар
Теплоноситель Воздух Масло      
МС-20 Вода Трансформаторное масло Масло МК    
t1 ,оC
t2 ,оC

Примечание: Таблица теплофизических свойств воздуха, воды и трансформаторного масла имеются в учебнике [4, с. 402-404].

Задача № 5

Труба горячего воздуховода наружным диаметром d1 = 160 мм для уменьшения теплопотерь помещена в цилиндрический кожух внутренним диаметром d2 = 200 мм. Между трубой и кожухом находится спокойный воздух. Температура наружной поверхности воздуховода t1 и температура внутренней поверхности кожуха t2 даны в табл.5 по вариантам.

Рассчитать теплопотери через цилиндрическую прослойку воздуха для 1м длины воздуховода (ql, Вт/м). Учесть теплообмен излучением между поверхностями воздуховода и кожуха, приняв степени черноты ε1= 0,94, ε2 = 0,532.

Таблица5

№ вар
tc ,оC
tж1 ,оC

Примечание: Таблица теплофизических свойств воздуха дана в учебнике [4, с. 402-403].

 

ЗАДАНИЕ № 2

Расчет теплоотдачи при вынужденной конвекции жидкости

Задание № 2 содержит 5 задач для 25 вариантов. Каждый студент решает одну задачу в соответствии со своим вариантом.

Задача №1

Труба длиной l наружным диаметром d, с температурой на наружной поверхности tc омывается продольным потоком теплоносителя со средней температурой и скоростью w.

Рассчитать конвективную теплоотдачу (Q, Вт) между наружной поверхностью трубы и теплоносителем.

Исходные данные для расчета приведены в табл.6 по вариантам.

Таблица 6

№ вар
Теплоноситель Воздух Дымовые газы Вода Трансформаторное масло Масло МК
w, м/с 0,5 0,2 0,1
tс ,оC
, оС
l, м 1,5
d, мм

Примечание: Таблица теплофизических свойств воздуха, дымовых газов, воды и трансформаторного масла имеются в учебнике [4, с. 402-404].

Задача № 2

Труба длиной l наружным диаметром d, с температурой на наружной поверхности tc омывается поперечным потоком теплоносителя со средней температурой и скоростью w.

Рассчитать конвективную теплоотдачу (Q, Вт) между наружной поверхностью трубы и теплоносителем.

Исходные данные для расчета приведены в табл.7 по вариантам.

Таблица7

№ вар
Теплоноситель Воздух Дымовые газы Вода Трансформаторное масло Масло МК
w, м/с 0,2 0,5
tс , оC
, оС
l, м 1,5
d, мм

Примечание: Таблица теплофизических свойств воздуха, дымовых газов, воды и трансформаторного масла имеются в учебнике [4, с. 402-404].

Задача № 3

По трубе с внутренним диаметром d длиной l= 5 м со скоростью w течет теплоноситель, имеющий среднюю температуру . Температура внутренней поверхности трубы tс. Рассчитать конвективную теплоотдачу (Q, Вт) между внутренней поверхностью трубы и теплоносителем.

Исходные данные для расчета приведены в табл.8 по вариантам.

Таблица8

№ вар
Теплоноситель Воздух Дымовые газы Вода Трансформаторное масло Масло МК
d, мм
w, м/с 0,5 0,1 0,5
, оС
tс ,оC

Примечание: Таблица теплофизических свойств воздуха, дымовых газов, воды и трансформаторного масла имеются в учебнике [4, с. 402-404].

Задача № 4

Трубный пучок с шахматным расположением стальных труб омывается поперечным потоком воздуха. Скорость (w) и средняя температура воздуха ( ), наружный диаметр труб (d), и температура наружной поверхности труб (tс) даны в табл. 9 по вариантам. Продольный и поперечный шаги трубного пучка s1=s2=2d.

Определить средние коэффициенты теплоотдачи ( ) и линейные плотности конвективного теплового потока (ql, Вт/м) для труб 1,2 3 рядов трубного пучка, если в каждом ряду находится 8 труб.

Таблица 9

№ вар
d, мм
w, м/с
, оС
tс , оC

Примечание: Таблица теплофизических свойств воздуха дана в учебнике [4, с. 402-403].

 

Задача № 5

Трубный пучок с коридорным расположением стальных труб омывается поперечным потоком дымовых газов. Наружный диаметр труб (d), скорость (w) и средняя температура воздуха ( ) даны в табл.5 по вариантам.

Температура наружной поверхности труб tс= 90 оС. Продольный и поперечный шаги трубного пучка s1=s2=2d.Число рядов n= 10, число труб в ряду m= 20, длина труб l = 6м.

Определить средний коэффициент теплоотдачи для коридорного пучка ( ) и конвективный тепловой поток (Q, Вт), передаваемый от газов к поверхности труб.

Таблица 10

№ вар
d, мм
w, м/с
, оС

Примечание: Таблица теплофизических свойств дымовых газов дана в учебнике [4, с. 404].

ЗАДАНИЕ № 3

Дата: 2016-10-02, просмотров: 333.