Здавалка
Главная | Обратная связь

Задание № 2. Конвективный теплообмен



Контрольные задания

Задание № 1. Теплопроводность в многослойной плоской стенке

Теплота газообразных продуктов горения топлива передается через стенку котла кипящей воде. На поверхности стенки заданы граничные условия третьего рода.

Температура газов =…[°C] (графа 1); температура воды =…[°C] (графа 2); коэффициент теплоотдачи от газов к стенке =…[Вт/(м2·К)] (графа 3); коэффициент теплоотдачи от стенке к воде =…[Вт/(м2·К)] (графа 4).

Требуется определить термические сопротивления =…[(м2·К)/Вт], коэффициенты теплопередачи , [Вт/(м2·К)] и количество теплоты , [Дж], передаваемое от газов к воде через 1 м2 поверхности стенки в секунду для следующих случаев:

а) стенка стальная, совершенно чистая, толщина =…[мм] (графа 6); Вт/(м·К);

б) стенка стальная, со стороны воды покрыта слоем накипи толщиной =…[мм] (графа 7); Вт/(м·К);

в) случай (б), дополнительное условие: на поверхности накипи имеется слой масла толщиной =…[мм] (графа 8); Вт/(м·К);

г) случай (в), дополнительное условие: со стороны газов стенка покрыта слоем сажи толщиной =…[мм] (графа 5); Вт/(м·К).

Приняв количество теплоты для случая а) за 100%, определить в процентах количество теплоты для всех остальных слоев. Определить температуру =…[°C], всех слоев стенки для случая г).

Условия задачи приведены в таблице 1.

Варианты заданий № 1

Таблица. 1

задачи 1 2 3 4 5 6 7 8
, [°C] , [°C] [Вт/(м2·К)] [Вт/(м2·К)] , мм , мм , мм , мм
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0,5 0.5
0,5
0,5
0,5
1,5

 

Пример решения задания № 1

В качестве исходных данных выберем из таблицы 1 исходные значения параметров.

Температура газов =1200°C;

Температура воды =220°C;

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке =160 Вт/(м2·К);

Коэффициент теплоотдачи от стенке к воде =3500 Вт/(м2·К).

а) =16 мм, Вт/(м·К);

б) =10 мм, Вт/(м·К);

в) =1 мм, Вт/(м·К);

г) =1 мм, Вт/(м·К).

Решение

Термические сопротивления, , [(м2·К)/Вт]:

от газов к стенке: ;

от стенки к кипящей воде: ;

стальной стенки котла: ;

слоя накипи: ;

слоя масла: ;

слоя сажи: ;

Коэффициент теплопередачи , [Вт/(м2·К)]:

а) чистой стальной стенки:

;

б) при наличии слоя накипи:

;

в) при наличии слоя масла:

г) при наличии слоя сажи:

Количество теплоты , [Дж], передаваемое от газов к воде через 1 м2 поверхности стенки в секунду для следующих случаев:

а) чистой стальной стенки:

; 100%

б) при наличии слоя накипи:

; 57,7%

в) при наличии слоя масла:

; 31,4%

г) при наличии слоя сажи:

. 25,4%

Температуры всех слоев стенки для случая г), , [°C]:

;

;

;


Задание № 2. Конвективный теплообмен

 

В теплообменнике типа «труба в трубе» (см. рис. 1) необходимо нагреть воздух с массовым расходом m2=…[кг/c] от температуры =…[°C] до температуры =…[°C]. Теплота передается от дымовых газов с начальной температурой =…[°C] и конечной =…[°C]. Дымовые газы движутся по внутренней стальной трубе диаметром мм. Воздух движется по кольцевому зазору противотоком к дымовым газам. Внутренний диаметр внешней трубы d3 = 504 мм.

 

 

Рис.1. Схема теплообменника «труба в трубе»

 

Определить площадь теплообмена A, длину теплообменной поверхности l и суммарную мощность N, необходимую на преодоление гидравлического сопротивления при движении теплоносителей по каналам теплообменника.

Условия задачи приведены в таблице 2.

 

Варианты заданий № 2

Таблица. 2

задачи ,[°C] ,[°C] ,[°C] ,[°C] m2,[кг/c]
0,95
0,9
1,2
0,75
0,8
0,92
1,5
1,4
1,0
1,3
0,75
0,85
0,7
1,25
1,5
1,2
0,75
0,8
0,92
1,5
1,4
1,0
1,3
0,75
0,75
0,85
0,7
1,25
1,5
1,2







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.