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.