Вариант 8 КУРСОВАЯ + ЛАБЫ / Лаба 2 / Лабораторная работа №2 Полная версия
.docxЛабораторная работа №2
Исследование эффективности оребрения в зависимости от геометрических и теплофизических факторов
В трубе прямоугольного сечения движется вода с температурой tж1, коэффициент теплоотдачи от воды к стенке α1. Со стороны воздуха применено оребрение, температура окружающего воздуха tж2, коэффициент теплоотдачи с поверхности оребренной стенки α2
t0 – температура основания ребра (температура на промежутке стены, где находится точка основания ребра)
tк – температура на конце ребра
Необходимо:
Исследовать эффективность работы одного прямого ребра постоянного сечения в зависимости от высоты ребра
Исследовать эффективность работы одного прямого ребра постоянного сечения в зависимости от материала, из которого оно изготовлено.
РЕШЕНИЕ
Определяем температуру в основании ребра t0
Допущение: при определении t0 допустим, что на промежутке стены, где находится точка основания ребра плоская стенка (часть, которая без оребрения) определяем q по формуле переноса теплоты от одной окружающей среды с температурой tж1 к другой с температурой tж2 для плоской стенки:
λ– коэффициент теплопроводности материала стенки, Вт/мК
δ – половина толщины ребра, или 2δ – толщина ребра, м
, Вт/м2
, 0С
Определяем комплексный параметр N
Для ребра со стороны воздуха коэффициент теплоотдачи с поверхности оребренной стенки α2, δ – половина толщины ребра
Комплексный параметр N:
Определяем температуру на конце ребра tк
Отсюда находим tк, ,0С
е = 2,71
Заполнить таблицу
x, мм |
5мм |
10мм |
15мм |
20мм |
25мм |
30мм |
… |
… |
h высота ребра, мм |
tк,, 0С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Построить зависимость tк=f(x),
2) Исследовать эффективность работы одного прямого ребра постоянного сечения в зависимости от материала, из которого оно изготовлено, при этом коэффициент теплоотдачи с поверхности ребра α2=15 Вт/м2К при температуре окружающего воздуха tж2 = 200С; коэффициент теплоотдачи от жидкости к стенке α1=260 Вт/м2К при температуре горячей воды tж1= 660С.
Определяем эффективность работы ребра
где - средняя температура по высоте ребра, оС
Варианты для решения лабораторной работы
Таблица
№ варианта |
Задание |
1 |
1г; 1в |
2 |
2б; 2в; |
3 |
3в; 3а; |
4 |
2а 2г; |
5 |
1д; 1в; |
6 |
2б; 2д |
7 |
3а; 3б; |
8 |
1а; 1б; |
9 |
2б; 2г; |
10 |
3б; 3г; |
11 |
1б; 1г; |
12 |
2д; 2а; |
13 |
3д; 3б |
14 |
1г; 1а |
Таблица
Исследование эффективности работы одного прямого ребра постоянного сечения в зависимости от материала из которого оно изготовлено и от высоты цилиндра
вариант |
Материал стенки |
Коэффициент теплопроводности λ, Вт/мК |
Теплоноситель |
Высота цилиндра, мм |
tст, оС |
tж, оС |
вариант |
Размеры ребра |
А |
Титан |
|
Сухой воздух |
от 1000 до 3000 |
15 |
40 |
1
|
длина 20 мм высота 26 мм толщина 2 мм |
Б |
Чугун |
|
Вода |
от 1000 до 3000 |
20 |
95 |
||
В |
Медь |
|
Водяной пар |
от 1000 до 3000 |
25 |
120 |
2 |
длина 40 мм высота 10 мм толщина 4 мм |
Г |
Алюминий |
|
Дымовые газы |
от 1000 до 3000 |
35 |
450 |
||
Д |
Углеродная сталь |
|
Трансформаторное масло |
от 1000 до 3000 |
10 |
50 |
3 |
длина 60 мм высота 20 мм толщина 6 мм |