Файл: Марков, В. С. Сборник задач по технической термодинамике и теплопередаче [учеб. пособие].pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 02.11.2024
Просмотров: 38
Скачиваний: 0
мость коэффициента теплопроводности для шамота имеет вид Х„, == 1,163т 1,163-10 3 -£ш. Ответ: 4652 вт\м*.
246.Решить задачу № 243 при условии, что внутренняя по верхность стенки котла покрыта слоем накипи толщиной 8Н= 2 мм. Определить температуру внутренней поверхности стенки котла. Ответ: Д £ ss 54° и 7ст2 = 244°С.
247.Плоская стальная стенка толщиной о, = 25 мм изрлиро-
.вана |
для уменьшения тепловых потерь слоем асбеста S2 = |
І00 мм |
|
и слоем совелита 83 = 100 мм. Определить толщину |
слоя |
изоля |
|
ции |
из стеклянной ваты вместо асбеста и совелита |
при условии, |
что теплоизоляционные свойства системы останутся без измене ния. Ответ: 8 = 70 мм.
248.Труба с диаметрами d{\d2 = 36|42 мм имеет на внешней поверхности температуру 500°С, а на внутренней — 300°С. Опре делить количество тепла, отнесенное к 1 пог. м длины трубы, передаваемое через ее стенку., если коэффициент теплопровод ности Х=16 кк-ал\(м-час ■град). Ответ: q,— 132000 іасал\(х\от. м-час).
249.Решить задачу № 248, допустив упрощение при опреде лении количества тепла,. передаваемого через стенку трубы. Выявить погрешность по сравнению с результатом решения задачи № 248. Ответ: q ,— 130800 ккал\{тіот. м-час).
-250. |
Латунная трубка с диаметрами d2\dx= 22| 18 мм и длиной |
||||
I = 1,4 |
ж омывается снаружи конденсирующимся паром, а |
||||
внутри —охлаждающей водой. Определить температуру |
наруж |
||||
ной поверхности трубки, если через |
стенку |
ее |
передается |
||
111,65 кет тепла и температура внутренней поверхности |
равна |
||||
30°С. Ответ: 7ст,=к60°С. |
|
|
|
|
|
251. |
Для условий задачи № 250 определить тепловые нагрузки, |
||||
отнесенные к 1 пог..« длины трубы, к 1 |
-к2 наружной |
поверхно |
|||
сти и |
к 1 ж2 внутренней поверхности |
трубки. |
Ответ: q ,= |
=79,3 Kö/«|(nor. ж), q — 1149 квт\м2 и q} = 1407 квт\м-.
252.Стальной паропровод с наружным диаметром г/2=160ліж
ивнутренним rfi — 148 мм имеет , на поверхностях следующие температуры: , =' 220°С и 4тг = 200°С. Определить тепловой
поток |
через |
стенку, отнесенный |
к 1 |
пог. |
м. |
Ответ: |
ql — |
||||
= 74,8 кбот|(пог. ж). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
253. |
Определить |
потерю |
тепла |
паропроводом, |
отнесенную |
||||||
к 1 пог. |
я |
длины, |
для условий |
задачи |
№ |
252, |
если |
труба |
|||
имеет |
два |
слоя изоляции: |
внутренний — из |
магнезии |
[Хм = |
||||||
= 0,06 |
ккал\{м-час-град)] толщиной |
30 |
мм |
и |
внешний — из |
||||||
асбеста толщиной 30 мм., температура на внешней |
поверхности |
||||||||||
изоляции |
40°С. Определить также |
температуру на |
поверхности |
соприкосновения слоев изоляции. О т вет := 146 ккал\(пог. м-час),
і„ г = 96°С.
254.Для условий задачи № 253 определить потерю тепла паропроводом по приближенной формуле. Вычислить допущен
37
ную при этом погрешность. Ответ: </f — 146 ккал\(пог. м-час),
ДЯі = о.
255.Паропровод, имеющий наружный диаметр 170 мм и
внутренний — 160 мм |
[X, = 50 ккал](м-час-град)], покрыт |
двух |
слойной изоляцией. |
-Толщина первого слоя — 30 мм |
[Х2 =. |
= 0,15 ккал\(м ■час • град)] и второго — 50 мм [Х3 = 0,08 ккал\{м • час • град)]. Определить тепловую потерю, приходящуюся на 1 пог. м трубы, и температуры на поверхностях раздела отдельных слоев, если температура внутренней поверхности паропровода равна 300°С, а внешней поверхности изоляции tcri —50°С. Ответ: q, —
=240 ккал/(поѵ. м-час); £ст2 = 300°С, іст8 = 223°С.
256.Решить задачу № 255, используя приближенную формулу.
Ответ: qt = 242,8 л?кя.я|(пог. м-час).
257. |
Плоская стенка |
состоит из стального листа толщиной |
||
5 мм, |
листового |
асбеста |
толщиной 30 мм, шамотного кирпича |
|
толщиной 250 мм |
и котельного |
шлака толщиной 25 мм. Опре |
||
делить температуры на |
границах |
слоев и потерю тепла через |
1 м- стенки в течение часа, если температура на наружной
поверхности |
шлака |
tCTі = |
900°С, а стального |
листа |
4 т5 = 50°С. |
|||||||
Ответ: |
<7=1137 |
ккал'(м1-час), t„ , = |
736,3°С, |
^ст а = 391,8°С, |
||||||||
tCT<= 50,7°C. |
|
' |
■ |
диаметр |
d2 — 120 |
мм, |
а |
|||||
258. Чугунная |
труба |
(наружный |
||||||||||
внутренний |
d\ = |
100 мм) |
имеет на поверхностях температуры: |
|||||||||
110°С и |
90 С. |
Определить тепловую |
потерю, |
отнесенную |
к |
|||||||
1 пог. |
м |
трубы, |
и относительную |
погрешность |
при |
выяв |
лении потери по формулам для плоской стенки. Ответ: q,=
—43,4 квт\(иоѵ. м), Д |
0,3% ■ |
259. По стальному паропроводу (наружный диаметр d2—180мм, |
|
а внутренний dt — 160 |
мм) длиной 10 м движется насыщенный |
пар при давлении р, а6с = 9,8 бар. Определить температуру на наружной поверхности изоляции из асбеста толщиной 50 мм, если потеря тепла паропроводом составляет 2,3 кет. Ответ: t= 40°С.
260. По стальной трубе с наружным диаметром, равным 100 мм, движется нар, имеющий температуру £, = 300:С. Определить толщину слоя изоляции из ньювеля, если температура на наруж ной поверхности не должна превышать 60°С, а коэффициент тепло отдачи от наружной поверхности изоляции к воздуху составляет
11,9 вт\(м*-град). |
Ответ: Ь= 44 мм. |
/ |
/ |
Г л а в а ХШ |
|
|
КОНВЕКТИВНЫЙ ТЕПЛООБМЕН |
261. Определить потерю тепла с Г пог. м стального паропро вода, охлаждаемого свободным потоком воздуха. Наружный диа метр паропровода равен 0,2 м, температура его поверхности 7„ 1= 310°С, температура' воздуха в помещении t„ -= 50°С. При решении излучение тепла поверхностью трубы не учитывать.
38
Принять для сухого воздуха коэффициент объемного расшире ния равным 8 = 1|Т. Ответ: q{= 1,27 кв/и|(пог. м).
■ 262. Во сколько раз уменьшатся потери тепла паропроводом
для условий |
задачи № 261, если температура поверхности трубы |
||
будет равна 1ТѲСС? Ответ: уменьшатся в 6 раз. |
|||
263. |
По прямой трубе, имеющей внутренний диаметр сІ=20мм, |
||
длиной |
0,6 л |
протекает вода при |
средней температуре t„ — 20°С. |
Определить |
коэффициент теплоотдачи от стенки, имеющей |
||
£ст = 30°С, к |
воде, если скорость |
воды да —0,1 м,сек. Ответ: |
|
о. = 530 вт\(м2• град). |
условии, что средняя темпе |
||
264. |
Решить задачу № 263 при |
||
ратура |
воды |
ta = 10°С. Ответ: а. = 527 вт\(м2-град). |
265 Решить задачу № 263 при условии, что труба, имеет внутренний диаметр ,d = 10 мм. Ответ: а — 639,6 вт!{м2-град).
266.Решить задачу № 263 при условии, что скорость воды равна'1 м\сек. Ответ: а = 4408 вт\(мг-град).
267.Решить задачу № 263 при условии, что поток воды заме нен потоком воздуха. Ответ: а = 3,26 вт\(м2-град).
268.Паровой водоподогреватель выполнен из стальных тру бок с внешним диаметром 24 мм и внутренним 20 мм. Снаружи трубок конденсируется пар, а внутри трубок движется вода,
нагреваемая от 40°С до 90СС. Определить коэффициент тепло отдачи от стенок труб к воде, если = 120°С, а скорость воды составляет 1,5 м\сек. Определить также среднюю температуру воды. Ответ: а = 7950 ккал\(м2• час• град), tm— 69ÜC.
• 269. Решить задачу № 268 при условии, что скорость воды равна 0,8 м\сек. Результат сопоставить с ответом задачи № 266.
Ответ: а = 4820 ккал\(м2-час-град), tm= 69" С.
270. Определить коэффициент |
теплоотдачи от воздуха |
при |
|
/;абс = 0,98 бар и 300 С к стенкам |
канала прямоугольного |
|
сече |
ния 400 X 800 мм, длиной 10 м, при расходе воздуха О = 4,8 |
кг\сеп. |
||
Ответ: а = 3’4,9 вт\{м2■град). |
|
|
|
271.Как изменится коэффициент теплоотдачи для условий задачи. №270, если расход составит (7 = 0,16 кг\сек и tn —200°С?
Ответ: а — 2,2 вт\(м2-град).
272.Определить коэффициент теплоотдачи от воды, движу
щейся в трубе диаметром 50 мм со скоростью 1 м/сек, к стенке, если средняя температура воды tu = 70Х, температура стенки трубы tCT= 40°С и труба свернута в змеевик, радиус которого
R = 400 мм. Ответ: а 4500 >;>;ал/(м2 ■час ■град).
273. Дымовые газы, имеющие среднюю температуру t„ ~ 600 С, движутся вдоль пучка труб, омывая их снаружи. Трубы с наруж
ным |
диаметром |
83 |
мм расположены в шахматном порядке |
|||
с расстояниями |
между |
осями: s, = 160 |
мм и s2 = |
Н О . О п р е |
||
делить коэффициент |
теплоотдачи от газов к стенкам труб, |
|||||
если |
длина каждой |
трубы 2,6 м, |
скорость, |
газов — 5 |
м\сек |
|
|
і |
|
|
|
. 3 |
9 |
и |
средняя температура_стенок труб 7СТ= 200°С, Ответ: а = |
= |
9,45 ккал\{м2-час-град). |
‘274. Судовой огнетрубный котел имеет пароперегреватель, рас положенный в дымогарных трубках (рис. 16) с внутренним диамет ром d = 68 лиг. Наружный диаметр трубок пароперегревателя 24 мм, а внутренний—20 мм. Средняя скорость газов в трубках w = 6 м\сек при средней температуре tn = 500°С. Определить коэффициент теплоотдачи от~газов к трубкам пароперегревателя, имеющим длину /п = 1,9 м и tCT= 250°С. Ответ: а = 6,1 ккал\(м2-тс-град).
Рис. 16
275. Пучок труб диаметром 80 мм омывается снаружи водой, движущейся вдоль пучка. Расстояние между осями труб при шахматном их расположении: s, = 160 мм и s2 = 200 мм. Опре делить коэффициент теплоотдачи от воды, имеющей среднюю температуру t„ — 80°С, к поверхностям труб, если скорость воды w — 2 м\сек, длина труб 2,4 м и температура стенок труб tCT= 20°С.
Ответ: а = 4,І8 квт\(м2■град).
276. Трубка диаметром 18 мм омывается поперечным пото ком воды. Определить коэффициент теплоотдачи от стенки
трубы к воде и |
количество тепла, передаваемого 1 |
nor. лі трубы, |
|||
если средняя температура воды tn ~ 30°С, |
средняя |
температура |
|||
стенки трубы tCT= 50°С, скорость воды zu= |
0,2 м/сек и угол атаки |
||||
9 = 60°. Ответ: |
—3030 ß/n|(nor. м), а = |
2650 вт/(м?• град). |
|||
277. |
Решить задачу № 276 при условии, что водяной |
поток |
|||
заменен |
воздушным потоком. Ответ: <х= |
9,3 вт\(мг-град), |
а ,— |
=-10,4 в/п|(пог. м).
278.Определить коэффициенттеплоотдачи для пучка труб диаметром 76 мм в двух случаях: а) при коридорном располо жении труб и б) при шахматном расположении труб, если пучок
труб обдувается поперечным потоком воздуха со скоростью в узком сечении w = 8 м\сек при средней температуре ^П= 400°С и число труб в пучке по направлению потока равно 7. Ответ:
а) а = 44,86 ккал\(м2-час-град); б) а = 48,3 ккал\(м2-час-град).
279. Решить задачу № 278 при условии, что скорость воз духа равна 5 м\сек. Ответ:а) а = 33,1 ккал\(м2-час-град); б) а = = 36,5. шал\(м2-час-град).
40