Задание № 2. Конвективный теплообменСтр 1 из 3Следующая ⇒
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
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
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|