Здавалка
Главная | Обратная связь

Задачи для самостійного розв'язування

⇐ ПредыдущаяСтр 12 из 12

 

Задача 1

Передача теплоти у котлі від димових газів до води відбувається через сталеву стінку, покриту шаром сажі Товщина стінки δст=20 мм, λст=50 Вт/(м*К), шару сажі-δс=2мм, λс=0,08 Вт/(м*К). Температура димових газів t1=900°С, води t2=1700С, коефіцієнт теплопередачі від газів до стінки α1= 50 Вт/(м2*К), від стінки до води α2= 5000 Вт/(м2*К). Визначити коефіцієнт теплопередачі, питомий тепловий потік, температура на всіх поверхнях. Зобразити схематично характер змінення температури у теплоносіях, на поверхнях стінки та сажі.

 

Задача 2

По сталевій трубі що має внутрішні та зовнішні діаметри d1= 100мм та d2=110 мм, коефіцієнт теплопровідності λ1=40 Вт/(м*К), тече газ із середньою температурою tг=750°С. Коефіцієнт тепловідачі від газу до стінки α1=50 Вт/(м2*К). Ззовні труба охолоджується водою з середньою температурою tв=80°С. Коефіцєнт тепловіддачі від стінки до води α2=3500 Вт/(м2*К). Визначити коефіцієнт теплопередачі від газу до води, тепловий потік на 1 м довжини труби, та температури на поверхнях труби; температуру зовшшньої поверхні труби, якщо вона покрита шаром сажі товщиною δ = 2 мм, з коефіцієнтом теплопровідності λ2=0,08 Вт/(м*К).

 

Задача 3

По горизонтально розташованій сталевій трубі (λ=40 Вт/(м*К)) зі швидкістю w=3,8 м/с тече вода, яка має температуру tв=150°С. Ззовні труба охолоджується оточуючим повітрям (t1=18°С, Р=0,1 МПа). Визначити коефіцієнти тепловіддачі α1 та α2, відповідно, від води до стінки труби та від стінки до повітря, коефіцієнт теплопередачі k та тепловий потік q, віднесений до 1 м довжини труби, якщо внутрішній діаметр труби d1=150 мм, а зовнішній d2=170 мм. При визначенні α2 прийняти температуру зовнішньої поверхні труби t2 = tв=150°С.

 

Задача 4

Повітря з середньою температурою tв=140°С та тиском Рв=0, 1 МПа рухаеться зішвидюстю w=10 м/с по трубіяка маєдааметр d=200 мм. Температура внутршнъоіповерхт стінкитруби tсті=100°С. Визначити добову втрату теплота за рахунок конвективноітепловщдачітрубою довжиною 5 м.

 

Задача 5

Визначити сумарну втрату теплоти за одну годину за рахунок конвективної тепловіддачі та випромінювання з 1 погонного метра горизонтально розташованого паропроводу діаметром d=160 мм, якщо температура зовшшньої поверхні труби t1=180°С, температура повітря у приміщенні t2=200С, коефіцієнт чорноти поверхні паропроводу ε=0,8. Вважати, що площа поверхні приміщення в багато разів більша, ніж площа поверхні паропроводу.

 

Задача 6

Обчислити коефіцієнт тепловіддачі від пари, що конденсується на поверхні вертикальної трубки, та кількість конденсату за таких умов: температура стінки tc = 50°С, тиск пари р= 0,2 МПа, висота трубки h=2 м, зовнішній діаметр d=20 мм. Як зміниться середній коефійієнт тепловіддачі α, якщо за тих же умов трубку розмістити горизонтально?

 

Задача 7

Визначити температуру екрана, поставленого між двох, великих розмірів плоскопаралельних пластин, які мають ступінь чорноти ε1=ε2=0.9, температури t1=300°С та t2=20°С, якщо ступінь чорноти екрану εе = 0.1. Знайти зменшення теплового потоку між пластинами при наявності екрану.

 

Задача 8.

Який ступінь чорноти повинен мати екран, щоб при установці його між паралелъними пластинами з коефіцієнтом чорноти ε1=ε2=0.9 тепловий потік випромінювання зменшився у 33 рази? Чому за цього випадку дорівнює температура екрана, якщо температура пластин t1 = 300° С та t2 = 20° С?

 

Додатки

 

Таблиця 1 Характеристики газів

 

Газ   Хімічна формула   µ, кг/кмоль ρ, кг/м3 Vµ, м3/кмоль R, Дж/(кг К)  
Водень   Н2   2.016   0.090   22.43   4124.0  
Гелій   Не   4.003   0.179   22.42   2078.0  
Метан   СН4   16.032   0.717   22.39   518.8  
Аміак   NН3   17.032   0.771   22.08   488.3  
Водяна пара   Н2О   18.016   0.804   22.40   461.0  
Азот   N2   28.026   1.251   22.40   296.8  
Окис вуглецю   СО   28.01   1.250   22.40   296.8  
Повітря   -   28.96   1.293   22.40   287.0  
Кисень   О2   32.00   1.429   22.40   259.8  
Двуокис вуглецю   СО2   44.91   1.977   22.26   188.9  
Сірчаний газ   SО2   64.06   2.926   21.89   129.8  

Таблиця .2 Теплофізичні властивості води

 

t, °С p, бар   ρ, кг/м3   С, кДж/(кг К)   λ, Вт/(м К)   ν106, м2/с     β104, K-1   Рr    
При атмосферному тиску  
  1.013   999.9   4.218   0.567   1.797   0.68   13.33  
  1.013   999.7   4.192   0.583   1.308   . 0.88   9.41  
  1.013   988.2   4.182   0.598   1.005   2.07   7.01  
  1.013   995.7   4.178   0.613   0.801   3.03   5.44  
  1.013   992.2   4.177   0.627   0.658   3.85   4.35  
  .013   988.1   4.181   0.640   0.554   4.57   3.57  
  .013   983.2   4.184   0.651   0.475   5.23   3.00  
  .013   977.8   4.190   0.661   0.414   5.84   2.57  
  .013   971.8   4.197   0.669   0.365   6.41   2.23  
  .013   965.5   4.205   0.675   0.326   6.96   1.96  
На лінії насичення  
  .013   958.4   4.216   0.680   0.295   7.50   .75  
ПО   .433   951.0   4.233   0.683   0.268   8.04   .60  
  .958   943.7   4.250   0.685   0.252   8.64   .47  
  2.701   934.8   4.266   0.686   0.233   9.19   .35  
  3.614   926,1   4.287   0.685   0.217   9.72   .26  
  4.760   917.0   4.313   0.684   0.203   10.3   .17  
  6.108   907.4   4.346   0.681   0.191   10.7   .10  
  7.920   897.2   4.380   0.676   0.181   11.3   .05  
  10.03   886.3   4.417   0.672   0.173   11.9   1.03  
  12.55   876.0   4.459   0.664   0.165   12.6   0.97  
  15.55   863.0   4.505   0.568   0.158   13.3   0.93  

 

 

Таблиця 3 Теплофізичні властнвості сухого повітря

 

t, °С   ρ, кг/м3   С, кДж/(кгК)   λ*102, Вт/(мК)   µ*105, м2/с ν*106, м2/с   Рr  
  1,293   1,005   2,442   1,72   13,28   0,707  
  1,247   1,005   2,512   1,77   14,16   0,705  
  1,205   1,005   2,593   1,81   15,06   0,703  
  1,165   1,005   2,675   1,86   16,00   0,701  
  1,128   1,005   2,756   1,91   16,96   0,699  
  1,093   1,005   2,826   1,96   17,96   0,698  
  1,060   1,005   2,896   2,01   18,97   0,696  
  1,029   1,009   2,966   2,06   20,02   0,694  
  1,000   1,009   3,047   2,11   21,09   0,692  
  0,972   1,009   3,128   2,15   22,10   0,690  
  0,946   1,009   3,210   2,19   23,13   0,688  

Таблиця 4 Термодинамічні властивосгі води та водяної пари на лінії насичення

 

p, бар   tн, °С ρ”, кг/м3   i’, кДж/кг   i”, кДж/кг   r, кДж/кг  
1.0   99.6   0.590   417.4      
1.1   102.3   0.645   428.9      
1.2   104.8     439.4      
1.3   107.1   0.755   448.2      
1.4   109.3   0.809   458.5      
1.5   111. 4   0.863   467.2      
1.6   113.3   0.916   475.4      
1.7   115.2   0.970   483.2      
1.8   116.9   1.023   490.7      
1.9   118.6.   1.076   497.9      
2.0   120.2   1.129   504.8      
2.1   121.8   1.182   511.4      
2.2   123.3   Г235   517.8      
2.3   124.7   1.287   524.0      
2.4   126.1   1.340   529.8      
2.5   127.4   1.392   535.4      

 

Таблиця 5 Фізичні характеристики рідин

 

 

Рідина Коефіцієнт поверхнево­го натягу при 20°С σ*10-3,Н/м Коефіцієнт внутрішнього тертя при 20°С Η*10-3, Па*с Коефіцієнт об'ємного розширен­ня при 20°С Β*106,К-1 Точка кипіння при p0 =1,01*105 Па tk,°c
Бензол ЗО 0,673 80,2
Вода 72,6 1,005 100,0
Гліцерин 1,480 290,0
Олія рицинова 36,4 - -
Ртуть 500.0 1,590 356,7
Спирт етиловий 22,0 1,2 78,3

 

Рідина Питома теплота пароутворення r*105 Дж/кг Коефіцієнт теплопровідності при 20°С Æ*102,Вт/(м*К) Питома теплоємність С*103, Дж/(кг*К)
Бензол 3,94 - 1J1
Вода 22,6 4,18
Гліцерин - 2,43
Олія рицинова - - 2,1
Ртуть 2,85 0,125
Спирт етиловий 8,57 2,43

 

Таблиця 6 Теплофізичні характеристики твердих тіл

 

 

Матеріал Температурний коефіці­єнт лінійного розширення Λ*106, К-1 Питома теплоєм­ність при 18°С С*10-2, Дж/(кг*к) Коефіцієнт тепло­провідності при 18°С æ,Вт/(м*К) Температура плавлення tпл, °С Питома теплота плавлен­ня" λ*10-5,Дж!кг
Алюміній 23.8 9,2 200,6 3,8
Залізо 12,1 4,6 58,5 2,7
Лід 51.0 20,9 2,5 3,35
Мідь 16,7 3,8 384,0 1.8
Парафін 107-407 32,0 0,21 38-56 1,5
Свинець 29,3 1,2 34,7 0,25
Срібло 19.7 2,5 422,2 960,8 0,88
Ебоніт 84,0 - 0.17 - -

Таблиця 7 Питома теплота згоряння палива • 107 Дж/кг

 

Бензин 4,61 Гас 4,61
Деревина 1,26 Нафта 4,61
Кам'яне вугілля 2,93 Спирт 2,93

 

Таблиця 8. Множники і префікси для утворення кратних і часткових одиниць

 

Найменування Позначен­ня Множник Наймену­вання Позна­чення Множ­ник
екса Е 1018 деци д 10-1
пета П 1015 санти с 10-2
тера Т 1012 мілі м 10-3
гіга Г 109 мікро мк 10-6
мега М 106 нано н 10-9
кіло к 103 піко П 10-12
гекто г 102 фемто Ф 10-15
дека да 101 атто а 10-18

Таблиця 9 Грецький алфавіт

А, α - альфа N, ν - ню
В, β - бета Ξ, ξ - ксі
Γ, γ-гамма 0, о - омікрон
Δ, δ - дельта П, π - пі
Е, ε - епсилон Р,ρ - ро
Z, ζ - дзета Σ,σ - сигма
Н, η - ета Т, τ - may
Θ, θ - тета Υ, υ - іпсилон
І, ι - йота Ф, φ - фі
К, k - каппа X, χ - xi
Λ,λ - ламбда Ψ, ψ - псі
M, μ - мю Ω, ω - омега

 

Таблиця 10 Латинський алфавіт

А, а - а N, n - єн
В,b - бе О, о - о
С, с - це Р, р - пе
D, d - де Q, q - ку
Е, e - є R, r - ер
F, f - еф S, s - еc
G, g - ге T, t - те
H, h - аш U, u - у
I, i - і V, v - ве
J, j - йот W, w - дубльве
K, k - ка X, х - ікс
L, 1 - ель Y, у - ігрек
M, m - ем Z, z - зет

Зіст

Передмова…………..…………………………………………………2

1 Програма з навчальної дисципліни „ Теплотехніка”……….…….3

2 Рівняння стану ідеального газу……………………………….…..10

3 Основні процеси ідеальних газів…………………………..……..13

4 Основні закони суміші ідеальних газів…………………………..25

5 Водяна пара…………………………………………………………30

6 Цикли теплових та холодильних машин…………….……….…..36

7 Теплопередача……………………………………………………...44

Додатки………………………………….…………………..………...66

 

⇐ Предыдущая3456789101112






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