Вариант 1 Задача 1
Определить коэффициент теплопроводности кирпичной стенки печи толщиной 380 мм,
если температура на внутренней поверхности стенки 300 0С и на наружной 60 0С.
Потери теплоты через стенку q=190 Вт/м2.
Задача 2
Слой льда на поверхности воды имеет толщину 250 мм, температуры на нижней и верхней поверхностях соответственно t1=0 0C, и t2= -15 0C. Определить тепловой поток через 1м2
поверхности
льда, если его коэффициент теплопроводности
л=2,25
Вт/(м К). Как изменится
тепловой поток, если лед покроется слоем снега толщиной 155 мм с коэффициентом теплопроводности с=0,465 Вт/(м К) и температура на поверхности снега будет t2с= -20 0C.
Задача 3
Определить
температуру на границах слоев трехслойной
изоляции трубы. Наружный диаметр трубы
d=200
мм , толщина слоев
1=80
мм,
2==50
мм,
3=30
мм. Коэффициенты теплопроводности
изоляционных материалов
1=0,03,
2=0,06
,
3=0,12
Вт/(м К ).
Температура на поверхности трубы 250 0С и на наружной поверхности изоляции 65 0С.
Вариант 2
Задача 1
Через плоскую металлическую стенку топки котла толщиной =14 мм от газов к кипящей воде
проходит удельный тепловой поток q= 25000 Вт/м2. Коэффициент теплопроводности стали
Определить перепад температуры на поверхности стенки.
Задача 2
Стенка нагревательной печи изготовлена из двух слоев кирпича. Внутренний слой выполнен из
огнеупорного кирпича толщиной =350 мм, а наружный из красного кирпича =250 мм.
Определить температуру на внутренней поверхности стенки t1 и на внутренней стороне
красного кирпича t2, если на наружной стороне температура стенки t3=90 0C,а потеря
теплоты через 1 м2 стенки равна 1 кВт. Коэффициенты теплопроводности огнеупорного и
красного кирпича соответственно о.к.=1,4 Вт/(м К), к.к.=0,58 Вт/(м К).
Задача 3
Определить температуру на границах слоев трехслойной изоляции трубы. Наружный диаметр трубы d=220 мм , толщина слоев 1=80 мм, 2==50 мм, 3=30 мм. Коэффициенты теплопроводности изоляционных материалов 1=0,03, 2=0,06 , 3=0,12 Вт/(м К ).
Температура на поверхности трубы 250 0С и на наружной поверхности изоляции 65 0С.
Вариант 3
Задача 1
Определить удельный тепловой поток через бетонную стенку толщиной 300 мм, если
температуры на внутренней и наружной поверхностях соответственно равны t1=15 0C,
t2= - 15 0C.Коэффициент теплопроводности бетона =1,0 Вт/(м К).
Задача 2
Определить тепловой поток через 1 м2 поверхности кирпичной стенки и глубину ее промерзания до температуры t ≤ 0 0. Толщина стенки 250 мм, температура на ее внутренней поверхности
t1= 200С , а наружной t2= -30 0С.Принять коэффициент теплопроводности кирпича
=0,55 Вт/(м К).
Задача 3
Определить температуру на границах слоев трехслойной изоляции трубы. Наружный диаметр трубы d=240 мм , толщина слоев 1=80 мм, 2==50 мм, 3=30 мм. Коэффициенты теплопроводности изоляционных материалов 1=0,03, 2=0,06 , 3=0,12 Вт/(м К ).
Температура на поверхности трубы 250 0С и на наружной поверхности изоляции 65 0С.
Вариант 4
Задача 1
Определить эквивалентный коэффициент теплопроводности стальной стенки парового котла , если стенка покроется слоем накипи 2 мм с коэффициентом теплопроводности =1,35 Вт/(м К).
Толщина стального листа =16 мм и =50 Вт/(м К). Сравнить его с коэффициентом
теплопроводности стали.
Задача 2
Определить тепловой поток через поверхность 1 м паропровода с внутренним диаметром
140 мм и толщиной стенки 1=5 мм, изолированного двумя слоями тепловой изоляции
2=20 мм и 3=40 мм. Коэффициенты теплопроводности трубы и изоляции соответственно
1=55 Вт/(м К), 2=0,037 Вт/(м К) и 3=0,14 Вт/(м К). Температура на внутренней поверхности
трубопровода t1= 3000С и наружной поверхности изоляции t4= 550С
Задача 3
Определить температуру на границах слоев трехслойной изоляции трубы. Наружный диаметр трубы d=250 мм , толщина слоев 1=80 мм, 2==50 мм, 3=30 мм. Коэффициенты теплопроводности изоляционных материалов 1=0,03, 2=0,06 , 3=0,12 Вт/(м К ).
Температура на поверхности трубы 250 0С и на наружной поверхности изоляции 65 0С.
Вариант 5
Задача 1
Определить коэффициент теплопроводности кирпичной стенки печи толщиной 360 мм,
если температура на внутренней поверхности стенки 320 0С и на наружной 90 0С.
Потери теплоты через стенку q=180 Вт/м2.
Задача 2
Слой льда на поверхности воды имеет толщину 280 мм, температуры на нижней и верхней поверхностях соответственно t1=0 0C, и t2= -17 0C. Определить тепловой поток через 1м2
поверхности льда, если его коэффициент теплопроводности л=2,25 Вт/(м К). Как изменится
тепловой поток, если лед покроется слоем снега толщиной 180 мм с коэффициентом теплопроводности с=0,465 Вт/(м К) и температура на поверхности снега будет t2с= -20 0C.
Задача 3
Определить температуру на границах слоев трехслойной изоляции трубы. Наружный диаметр трубы d=210 мм , толщина слоев 1=80 мм, 2==50 мм, 3=30 мм. Коэффициенты теплопроводности изоляционных материалов 1=0,03, 2=0,06 , 3=0,12 Вт/(м К ).
Температура на поверхности трубы 250 0С и на наружной поверхности изоляции 65 0С.
Вариант 6
Задача 1
Через плоскую металлическую стенку топки котла толщиной =15 мм от газов к кипящей воде
проходит удельный тепловой поток q= 28000 Вт/м2. Коэффициент теплопроводности стали
Определить перепад температуры на поверхности стенки.
Задача 2
Стенка нагревательной печи изготовлена из двух слоев кирпича. Внутренний слой выполнен из
огнеупорного кирпича толщиной =370 мм, а наружный из красного кирпича =280 мм.
Определить температуру на внутренней поверхности стенки t1 и на внутренней стороне
красного кирпича t2, если на наружной стороне температура стенки t3=110 0C,а потеря
теплоты через 1 м2 стенки равна 1 кВт. Коэффициенты теплопроводности огнеупорного и
красного кирпича соответственно о.к.=1,7 Вт/(м К), к.к.=0,68 Вт/(м К).
Задача 3
Определить температуру на границах слоев трехслойной изоляции трубы. Наружный диаметр трубы d=230 мм , толщина слоев 1=80 мм, 2==50 мм, 3=30 мм. Коэффициенты теплопроводности изоляционных материалов 1=0,03, 2=0,06 , 3=0,12 Вт/(м К ).
Температура на поверхности трубы 250 0С и на наружной поверхности изоляции 65 0С.
Вариант 7
Задача 1
Определить удельный тепловой поток через бетонную стенку толщиной 350 мм, если
температуры на внутренней и наружной поверхностях соответственно равны t1=25 0C,
t2= - 25 0C.Коэффициент теплопроводности бетона =1,0 Вт/(м К).
Задача 2
Определить тепловой поток через 1 м2 поверхности кирпичной стенки и глубину ее промерзания до температуры t ≤ 0 0. Толщина стенки 250 мм, температура на ее внутренней поверхности
t1= 250С , а наружной t2= -35 0С.Принять коэффициент теплопроводности кирпича
=0,58 Вт/(м К).
Задача 3
Определить температуру на границах слоев трехслойной изоляции трубы. Наружный диаметр трубы d=260 мм , толщина слоев 1=80 мм, 2==50 мм, 3=30 мм. Коэффициенты теплопроводности изоляционных материалов 1=0,03, 2=0,06 , 3=0,12 Вт/(м К ).
Температура на поверхности трубы 250 0С и на наружной поверхности изоляции 65 0С.
Вариант 8
Задача 1
Определить эквивалентный коэффициент теплопроводности стальной стенки парового котла , если стенка покроется слоем накипи 3 мм с коэффициентом теплопроводности =1,35 Вт/(м К).
Толщина стального листа =18 мм и =50 Вт/(м К). Сравнить его с коэффициентом
теплопроводности стали.
Задача 2
Определить тепловой поток через поверхность 1 м паропровода с внутренним диаметром
140 мм и толщиной стенки 1=5 мм, изолированного двумя слоями тепловой изоляции
2=20 мм и 3=40 мм. Коэффициенты теплопроводности трубы и изоляции соответственно
1=55 Вт/(м К), 2=0,037 Вт/(м К) и 3=0,14 Вт/(м К). Температура на внутренней поверхности
трубопровода t1= 3000С и наружной поверхности изоляции t4= 550С
Задача 3
Определить температуру на границах слоев трехслойной изоляции трубы. Наружный диаметр трубы d=270 мм , толщина слоев 1=80 мм, 2==50 мм, 3=30 мм. Коэффициенты теплопроводности изоляционных материалов 1=0,03, 2=0,06 , 3=0,12 Вт/(м К ).
Температура на поверхности трубы 250 0С и на наружной поверхности изоляции 65 0С.
Вариант 9
Задача 1
Определить коэффициент теплопроводности кирпичной стенки печи толщиной 350 мм,
если температура на внутренней поверхности стенки 290 0С и на наружной 80 0С.
Потери теплоты через стенку q=200 Вт/м2.
Задача 2
Слой льда на поверхности воды имеет толщину 220 мм, температуры на нижней и верхней поверхностях соответственно t1=0 0C, и t2= -12 0C. Определить тепловой поток через 1м2
поверхности льда, если его коэффициент теплопроводности л=2,25 Вт/(м К). Как изменится
тепловой поток, если лед покроется слоем снега толщиной 135 мм с коэффициентом теплопроводности с=0,465 Вт/(м К) и температура на поверхности снега будет t2с= -16 0C.
Задача 3
Определить температуру на границах слоев трехслойной изоляции трубы. Наружный диаметр трубы d=280 мм , толщина слоев 1=80 мм, 2==50 мм, 3=30 мм. Коэффициенты теплопроводности изоляционных материалов 1=0,03, 2=0,06 , 3=0,12 Вт/(м К ).
Температура на поверхности трубы 250 0С и на наружной поверхности изоляции 65 0С.
Вариант 10
Задача 1
Через плоскую металлическую стенку топки котла толщиной =15 мм от газов к кипящей воде
проходит удельный тепловой поток q= 20000 Вт/м2. Коэффициент теплопроводности стали
Определить перепад температуры на поверхности стенки.
Задача 2
Стенка нагревательной печи изготовлена из двух слоев кирпича. Внутренний слой выполнен из
огнеупорного кирпича толщиной =300 мм, а наружный из красного кирпича =220 мм.
Определить температуру на внутренней поверхности стенки t1 и на внутренней стороне
красного кирпича t2, если на наружной стороне температура стенки t3=90 0C,а потеря
теплоты через 1 м2 стенки равна 1 кВт. Коэффициенты теплопроводности огнеупорного и
красного кирпича соответственно о.к.=1,3 Вт/(м К), к.к.=0,62 Вт/(м К).
Задача 3
Определить температуру на границах слоев трехслойной изоляции трубы. Наружный диаметр трубы d=290 мм , толщина слоев 1=80 мм, 2==50 мм, 3=30 мм. Коэффициенты теплопроводности изоляционных материалов 1=0,03, 2=0,06 , 3=0,12 Вт/(м К ).
Температура на поверхности трубы 250 0С и на наружной поверхности изоляции 65 0С.
Вариант 11
Задача 1
Определить удельный тепловой поток через бетонную стенку толщиной 300 мм, если
температуры на внутренней и наружной поверхностях соответственно равны t1=15 0C,
t2= - 15 0C.Коэффициент теплопроводности бетона =1,0 Вт/(м К).
Задача 2
Определить тепловой поток через 1 м2 поверхности кирпичной стенки и глубину ее промерзания до температуры t ≤ 0 0. Толщина стенки 230 мм, температура на ее внутренней поверхности
t1= 280С , а наружной t2= -28 0С.Принять коэффициент теплопроводности кирпича
=0,55 Вт/(м К).
Задача 3
Определить температуру на границах слоев трехслойной изоляции трубы. Наружный диаметр трубы d=300 мм , толщина слоев 1=80 мм, 2==50 мм, 3=30 мм. Коэффициенты теплопроводности изоляционных материалов 1=0,03, 2=0,06 , 3=0,12 Вт/(м К ).
Температура на поверхности трубы 250 0С и на наружной поверхности изоляции 65 0С.
Вариант 12
Задача 1
Определить эквивалентный коэффициент теплопроводности стальной стенки парового котла , если стенка покроется слоем накипи 2 мм с коэффициентом теплопроводности =1,35 Вт/(м К).
Толщина стального листа =16 мм и =50 Вт/(м К). Сравнить его с коэффициентом
теплопроводности стали.
Задача 2
Определить тепловой поток через поверхность 1 м паропровода с внутренним диаметром
140 мм и толщиной стенки 1=4 мм, изолированного двумя слоями тепловой изоляции
2=30 мм и 3=50 мм. Коэффициенты теплопроводности трубы и изоляции соответственно
1=55 Вт/(м К), 2=0,037 Вт/(м К) и 3=0,14 Вт/(м К). Температура на внутренней поверхности
трубопровода t1= 3100С и наружной поверхности изоляции t4= 600С
Задача 3
Определить температуру на границах слоев трехслойной изоляции трубы. Наружный диаметр трубы d=190 мм , толщина слоев 1=80 мм, 2==50 мм, 3=30 мм. Коэффициенты теплопроводности изоляционных материалов 1=0,03, 2=0,06 , 3=0,12 Вт/(м К ).
Температура на поверхности трубы 250 0С и на наружной поверхности изоляции 65 0С.
Вариант 13
Задача 1
Определить коэффициент теплопроводности кирпичной стенки печи толщиной 320 мм,
если температура на внутренней поверхности стенки 290 0С и на наружной 70 0С.
Потери теплоты через стенку q=170 Вт/м2.
Задача 2
Слой льда на поверхности воды имеет толщину 280 мм, температуры на нижней и верхней поверхностях соответственно t1=0 0C, и t2= -15 0C. Определить тепловой поток через 1м2
поверхности льда, если его коэффициент теплопроводности л=2,25 Вт/(м К). Как изменится
тепловой поток, если лед покроется слоем снега толщиной 130 мм с коэффициентом теплопроводности с=0,465 Вт/(м К) и температура на поверхности снега будет t2с= -18 0C.
Задача 3
Определить температуру на границах слоев трехслойной изоляции трубы. Наружный диаметр трубы d=180 мм , толщина слоев 1=80 мм, 2==50 мм, 3=30 мм. Коэффициенты теплопроводности изоляционных материалов 1=0,03, 2=0,06 , 3=0,12 Вт/(м К ).
Температура на поверхности трубы 250 0С и на наружной поверхности изоляции 65 0С.
Вариант 14
Задача 1
Через плоскую металлическую стенку топки котла толщиной =12 мм от газов к кипящей воде
проходит удельный тепловой поток q= 18000 Вт/м2. Коэффициент теплопроводности стали
Определить перепад температуры на поверхности стенки.
Задача 2
Стенка нагревательной печи изготовлена из двух слоев кирпича. Внутренний слой выполнен из
огнеупорного кирпича толщиной =320 мм, а наружный из красного кирпича =240 мм.
Определить температуру на внутренней поверхности стенки t1 и на внутренней стороне
красного кирпича t2, если на наружной стороне температура стенки t3=80 0C,а потеря
теплоты через 1 м2 стенки равна 1 кВт. Коэффициенты теплопроводности огнеупорного и
красного кирпича соответственно о.к.=1,4 Вт/(м К), к.к.=0,58 Вт/(м К).
Задача 3
Определить температуру на границах слоев трехслойной изоляции трубы. Наружный диаметр трубы d=170 мм , толщина слоев 1=80 мм, 2==50 мм, 3=30 мм. Коэффициенты теплопроводности изоляционных материалов 1=0,03, 2=0,06 , 3=0,12 Вт/(м К ).
Температура на поверхности трубы 250 0С и на наружной поверхности изоляции 65 0С.
Вариант 15
Задача 1
Определить удельный тепловой поток через бетонную стенку толщиной 280 мм, если
температуры на внутренней и наружной поверхностях соответственно равны t1=15 0C,
t2= - 5 0C.Коэффициент теплопроводности бетона =1,0 Вт/(м К).
Задача 2
Определить тепловой поток через 1 м2 поверхности кирпичной стенки и глубину ее промерзания до температуры t ≤ 0 0. Толщина стенки 230 мм, температура на ее внутренней поверхности
t1= 300С , а наружной t2= -20 0С.Принять коэффициент теплопроводности кирпича
=0,55 Вт/(м К).
Задача 3
Определить температуру на границах слоев трехслойной изоляции трубы. Наружный диаметр трубы d=160 мм , толщина слоев 1=80 мм, 2==50 мм, 3=30 мм. Коэффициенты теплопроводности изоляционных материалов 1=0,03, 2=0,06 , 3=0,12 Вт/(м К ).
Температура на поверхности трубы 250 0С и на наружной поверхности изоляции 65 0С.
Вариант 16
Задача 1
Определить эквивалентный коэффициент теплопроводности стальной стенки парового котла , если стенка покроется слоем накипи 2 мм с коэффициентом теплопроводности =1,35 Вт/(м К).
Толщина стального листа =16 мм и =50 Вт/(м К). Сравнить его с коэффициентом
теплопроводности стали.
Задача 2
Определить тепловой поток через поверхность 1 м паропровода с внутренним диаметром
140 мм и толщиной стенки 1=5 мм, изолированного двумя слоями тепловой изоляции
2=20 мм и 3=40 мм. Коэффициенты теплопроводности трубы и изоляции соответственно
1=55 Вт/(м К), 2=0,037 Вт/(м К) и 3=0,14 Вт/(м К). Температура на внутренней поверхности
трубопровода t1= 3000С и наружной поверхности изоляции t4= 550С
Задача 3
Определить температуру на границах слоев трехслойной изоляции трубы. Наружный диаметр трубы d=250 мм , толщина слоев 1=80 мм, 2==50 мм, 3=30 мм. Коэффициенты теплопроводности изоляционных материалов 1=0,03, 2=0,06 , 3=0,12 Вт/(м К ).
Температура на поверхности трубы 250 0С и на наружной поверхности изоляции 65 0С.
Вариант 17
Задача 1
Определить коэффициент теплопроводности кирпичной стенки печи толщиной 340 мм,
если температура на внутренней поверхности стенки 280 0С и на наружной 80 0С.
Потери теплоты через стенку q=210 Вт/м2.
Задача 2
Слой льда на поверхности воды имеет толщину 300 мм, температуры на нижней и верхней поверхностях соответственно t1=0 0C, и t2= -15 0C. Определить тепловой поток через 1м2
поверхности льда, если его коэффициент теплопроводности л=2,25 Вт/(м К). Как изменится
тепловой поток, если лед покроется слоем снега толщиной 120 мм с коэффициентом теплопроводности с=0,465 Вт/(м К) и температура на поверхности снега будет t2с= -20 0C.
Задача 3
Определить температуру на границах слоев трехслойной изоляции трубы. Наружный диаметр трубы d=150 мм , толщина слоев 1=80 мм, 2==50 мм, 3=30 мм. Коэффициенты теплопроводности изоляционных материалов 1=0,03, 2=0,06 , 3=0,12 Вт/(м К ).
Температура на поверхности трубы 250 0С и на наружной поверхности изоляции 65 0С.
Вариант 18
Задача 1
Через плоскую металлическую стенку топки котла толщиной =11 мм от газов к кипящей воде
проходит удельный тепловой поток q= 21000 Вт/м2. Коэффициент теплопроводности стали
Определить перепад температуры на поверхности стенки.
Задача 2
Стенка нагревательной печи изготовлена из двух слоев кирпича. Внутренний слой выполнен из
огнеупорного кирпича толщиной =300 мм, а наружный из красного кирпича =210 мм.
Определить температуру на внутренней поверхности стенки t1 и на внутренней стороне
красного кирпича t2, если на наружной стороне температура стенки t3=120 0C,а потеря
теплоты через 1 м2 стенки равна 1 кВт. Коэффициенты теплопроводности огнеупорного и
красного кирпича соответственно о.к.=1,4 Вт/(м К), к.к.=0,72 Вт/(м К).
Задача 3
Определить температуру на границах слоев трехслойной изоляции трубы. Наружный диаметр трубы d=150 мм , толщина слоев 1=80 мм, 2==50 мм, 3=30 мм. Коэффициенты теплопроводности изоляционных материалов 1=0,03, 2=0,06 , 3=0,12 Вт/(м К ).
Температура на поверхности трубы 250 0С и на наружной поверхности изоляции 65 0С.
Вариант 19
Задача 1
Определить удельный тепловой поток через бетонную стенку толщиной 300 мм, если
температуры на внутренней и наружной поверхностях соответственно равны t1=15 0C,
t2= - 15 0C.Коэффициент теплопроводности бетона =1,0 Вт/(м К).
Задача 2
Определить тепловой поток через 1 м2 поверхности кирпичной стенки и глубину ее промерзания до температуры t ≤ 0 0. Толщина стенки 250 мм, температура на ее внутренней поверхности
t1= 200С , а наружной t2= -30 0С.Принять коэффициент теплопроводности кирпича
=0,55 Вт/(м К).
Задача 3
Определить температуру на границах слоев трехслойной изоляции трубы. Наружный диаметр трубы d=140 мм , толщина слоев 1=80 мм, 2==50 мм, 3=30 мм. Коэффициенты теплопроводности изоляционных материалов 1=0,03, 2=0,06 , 3=0,12 Вт/(м К ).
Температура на поверхности трубы 250 0С и на наружной поверхности изоляции 65 0С.
Вариант 20
Задача 1
Определить эквивалентный коэффициент теплопроводности стальной стенки парового котла , если стенка покроется слоем накипи 2 мм с коэффициентом теплопроводности =1,35 Вт/(м К).
Толщина стального листа =16 мм и =50 Вт/(м К). Сравнить его с коэффициентом
теплопроводности стали.
Задача 2
Определить тепловой поток через поверхность 1 м паропровода с внутренним диаметром
140 мм и толщиной стенки 1=5 мм, изолированного двумя слоями тепловой изоляции
2=20 мм и 3=40 мм. Коэффициенты теплопроводности трубы и изоляции соответственно
1=55 Вт/(м К), 2=0,037 Вт/(м К) и 3=0,14 Вт/(м К). Температура на внутренней поверхности
трубопровода t1= 3000С и наружной поверхности изоляции t4= 550С
Задача 3
Определить температуру на границах слоев трехслойной изоляции трубы. Наружный диаметр трубы d=130 мм , толщина слоев 1=80 мм, 2==50 мм, 3=30 мм. Коэффициенты теплопроводности изоляционных материалов 1=0,03, 2=0,06 , 3=0,12 Вт/(м К ).
Температура на поверхности трубы 250 0С и на наружной поверхности изоляции 65 0С.
Вариант 21
Задача 1
Определить коэффициент теплопроводности кирпичной стенки печи толщиной 360 мм,
если температура на внутренней поверхности стенки 310 0С и на наружной 60 0С.
Потери теплоты через стенку q=150 Вт/м2.
Задача 2
Слой льда на поверхности воды имеет толщину 220 мм, температуры на нижней и верхней поверхностях соответственно t1=0 0C, и t2= -15 0C. Определить тепловой поток через 1м2
поверхности льда, если его коэффициент теплопроводности л=2,25 Вт/(м К). Как изменится
тепловой поток, если лед покроется слоем снега толщиной 125 мм с коэффициентом теплопроводности с=0,465 Вт/(м К) и температура на поверхности снега будет t2с= -17 0C.
Задача 3
Определить температуру на границах слоев трехслойной изоляции трубы. Наружный диаметр трубы d=120 мм , толщина слоев 1=80 мм, 2==50 мм, 3=30 мм. Коэффициенты теплопроводности изоляционных материалов 1=0,03, 2=0,06 , 3=0,12 Вт/(м К ).
Температура на поверхности трубы 250 0С и на наружной поверхности изоляции 65 0С.
Вариант 22
Задача 1
Через плоскую металлическую стенку топки котла толщиной =18 мм от газов к кипящей воде
проходит удельный тепловой поток q= 27000 Вт/м2. Коэффициент теплопроводности стали
Определить перепад температуры на поверхности стенки.
Задача 2
Стенка нагревательной печи изготовлена из двух слоев кирпича. Внутренний слой выполнен из
огнеупорного кирпича толщиной =360 мм, а наружный из красного кирпича =280 мм.
Определить температуру на внутренней поверхности стенки t1 и на внутренней стороне
красного кирпича t2, если на наружной стороне температура стенки t3=90 0C,а потеря
теплоты через 1 м2 стенки равна 1 кВт. Коэффициенты теплопроводности огнеупорного и
красного кирпича соответственно о.к.=1,6 Вт/(м К), к.к.=0,64 Вт/(м К).
Задача 3
Определить температуру на границах слоев трехслойной изоляции трубы. Наружный диаметр трубы d=290 мм , толщина слоев 1=80 мм, 2==50 мм, 3=30 мм. Коэффициенты теплопроводности изоляционных материалов 1=0,03, 2=0,06 , 3=0,12 Вт/(м К ).
Температура на поверхности трубы 250 0С и на наружной поверхности изоляции 65 0С.
Вариант 23
Задача 1
Определить удельный тепловой поток через бетонную стенку толщиной 325 мм, если
температуры на внутренней и наружной поверхностях соответственно равны t1=15 0C,
t2= - 10 0C.Коэффициент теплопроводности бетона =1,5 Вт/(м К).
Задача 2
Определить тепловой поток через 1 м2 поверхности кирпичной стенки и глубину ее промерзания до температуры t ≤ 0 0. Толщина стенки 275 мм, температура на ее внутренней поверхности
t1= 250С , а наружной t2= -30 0С.Принять коэффициент теплопроводности кирпича
=0,50 Вт/(м К).
Задача 3
Определить температуру на границах слоев трехслойной изоляции трубы. Наружный диаметр трубы d=300 мм , толщина слоев 1=80 мм, 2==50 мм, 3=30 мм. Коэффициенты теплопроводности изоляционных материалов 1=0,03, 2=0,06 , 3=0,12 Вт/(м К ).
Температура на поверхности трубы 250 0С и на наружной поверхности изоляции 65 0С.
Вариант 24
Задача 1
Определить эквивалентный коэффициент теплопроводности стальной стенки парового котла , если стенка покроется слоем накипи 4 мм с коэффициентом теплопроводности =1,35 Вт/(м К).
Толщина стального листа =18 мм и =55 Вт/(м К). Сравнить его с коэффициентом
теплопроводности стали.
Задача 2
Определить тепловой поток через поверхность 1 м паропровода с внутренним диаметром
120 мм и толщиной стенки 1=5 мм, изолированного двумя слоями тепловой изоляции
2=20 мм и 3=40 мм. Коэффициенты теплопроводности трубы и изоляции соответственно
1=55 Вт/(м К), 2=0,037 Вт/(м К) и 3=0,14 Вт/(м К). Температура на внутренней поверхности
трубопровода t1= 2000С и наружной поверхности изоляции t4= 400С
Задача 3
Определить температуру на границах слоев трехслойной изоляции трубы. Наружный диаметр трубы d=310 мм , толщина слоев 1=80 мм, 2==50 мм, 3=30 мм. Коэффициенты теплопроводности изоляционных материалов 1=0,03, 2=0,06 , 3=0,12 Вт/(м К ).
Температура на поверхности трубы 250 0С и на наружной поверхности изоляции 65 0С.
Вариант 25
Задача 1
Определить коэффициент теплопроводности кирпичной стенки печи толщиной 280 мм,
если температура на внутренней поверхности стенки 200 0С и на наружной 50 0С.
Потери теплоты через стенку q=140 Вт/м2.
Задача 2
Слой льда на поверхности воды имеет толщину 260 мм, температуры на нижней и верхней поверхностях соответственно t1=0 0C, и t2= -13 0C. Определить тепловой поток через 1м2
поверхности льда, если его коэффициент теплопроводности л=2,25 Вт/(м К). Как изменится
тепловой поток, если лед покроется слоем снега толщиной 100 мм с коэффициентом теплопроводности с=0,465 Вт/(м К) и температура на поверхности снега будет t2с= -16 0C.
Задача 3
Определить температуру на границах слоев трехслойной изоляции трубы. Наружный диаметр трубы d=320 мм , толщина слоев 1=80 мм, 2==50 мм, 3=30 мм. Коэффициенты теплопроводности изоляционных материалов 1=0,03, 2=0,06 , 3=0,12 Вт/(м К ).
Температура на поверхности трубы 250 0С и на наружной поверхности изоляции 65 0С.
Вариант 26
Задача 1
Через плоскую металлическую стенку топки котла толщиной =20 мм от газов к кипящей воде
проходит удельный тепловой поток q= 22000 Вт/м2. Коэффициент теплопроводности стали
Определить перепад температуры на поверхности стенки.
Задача 2
Стенка нагревательной печи изготовлена из двух слоев кирпича. Внутренний слой выполнен из
огнеупорного кирпича толщиной =360 мм, а наружный из красного кирпича =240 мм.
Определить температуру на внутренней поверхности стенки t1 и на внутренней стороне
красного кирпича t2, если на наружной стороне температура стенки t3=90 0C,а потеря
теплоты через 1 м2 стенки равна 1 кВт. Коэффициенты теплопроводности огнеупорного и
красного кирпича соответственно о.к.=1,2 Вт/(м К), к.к.=0,78 Вт/(м К).
Задача 3
Определить температуру на границах слоев трехслойной изоляции трубы. Наружный диаметр трубы d=330 мм , толщина слоев 1=80 мм, 2==50 мм, 3=30 мм. Коэффициенты теплопроводности изоляционных материалов 1=0,03, 2=0,06 , 3=0,12 Вт/(м К ).
Температура на поверхности трубы 250 0С и на наружной поверхности изоляции 65 0С.
Вариант 27
Задача 1
Определить удельный тепловой поток через бетонную стенку толщиной 350 мм, если
температуры на внутренней и наружной поверхностях соответственно равны t1=25 0C,
t2= - 15 0C.Коэффициент теплопроводности бетона =1,0 Вт/(м К).
Задача 2
Определить тепловой поток через 1 м2 поверхности кирпичной стенки и глубину ее промерзания до температуры t ≤ 0 0. Толщина стенки 260 мм, температура на ее внутренней поверхности
t1= 200С , а наружной t2= -20 0С.Принять коэффициент теплопроводности кирпича
=0,65 Вт/(м К).
Задача 3
Определить температуру на границах слоев трехслойной изоляции трубы. Наружный диаметр трубы d=340 мм , толщина слоев 1=80 мм, 2==50 мм, 3=30 мм. Коэффициенты теплопроводности изоляционных материалов 1=0,03, 2=0,06 , 3=0,12 Вт/(м К ).
Температура на поверхности трубы 250 0С и на наружной поверхности изоляции 65 0С.
Литература
1.Н.Г. Лашутина, О.В. Макашова, Р.М. Медведев
Техническая термодинамика с основами теплопередачи и гидравлики, стр. 161-173
2.Черняк О.В.
Основы теплотехники и гидравлики, стр. 143-150
3. В.Г. Ерохин, М.Г. Маханько
Сборник задач по основам гидравлики и теплотехники, стр.90-93
Предмет: "Основы гидравлики и теплопередачи"
Практическая работа №5
Тема: Определение коэффициента теплоотдачи.
Цель работы
учебная:
получить практические навыки по определению коэффициента теплоотдачи.
воспитательная:
побудить к познавательной, творческой деятельности, привить навыки самостоятельного изучения дополнительной и справочной литературы по данной теме.
Краткие теоретические сведения
Конвекция –(латинское слово , означающее перенос) – это передача теплоты , осуществляемая перемещающимися в пространстве объемами жидкости (капельных или газообразных).
В зависимости от причины, вызывающей движение жидкости конвективный теплообмен подразделяют на два вида:
а) конвективный теплообмен при свободном движении среды
(свободная конвекция) когда движение жидкости вызвано неодинаковой
плотностью в различных частях исследуемой среды, что обусловлено
неодинаковым нагревом этих частей.
б) конвективный теплообмен при вынужденном движении среды (вынужденная
конвекция) движение жидкости вызвано внешними причинами( поток ,
создаваемый насосом, компрессором, обдув вентилятором и т.д.)
Теплообмен при вынужденной конвекции во много раз интенсивнее чем при свободной, поэтому в технике для передачи больших количеств теплоты используется вынужденная конвекция.
Конвекция возможна только в текучей среде.
Совместный процесс конвекции и теплопроводности называется конвективным теплообменом или теплоотдачей.
Процесс конвективного теплообмена может быть стационарным или нестационарным.
В первом случае температурное поле жидкости не изменяется во времени, во втором – переменно во времени.
О. Рейнольдс установил в 1884 году два режима движения жидкости: ламинарный и турбулентный.
При ламинарном режиме все частички жидкости движутся параллельно друг другу, не перемещаясь , по нормали n к направлению движения. Перенос теплоты в этом направлении осуществляется только теплопроводностью.
При турбулентном режиме все частички жидкости, участвуя в общем поступательном движении, перемещаются хаотично, неупорядоченно, с образованием вихрей и появлением нерегулярной пульсации скорости давления и других параметров. Чем чаще образуются вихри, тем интенсивнее перемещение потока , тем больше его турбулентность. Процесс переноса теплоты в вихревом потоке осуществляется конвекцией. На поверхности стенки в пограничном слое перенос теплоты осуществляется теплопроводностью. Таким образом, распространение теплоты в турбулентном режиме осуществляется за счет конвекции и за счет теплопроводности.
Рейнольдса
показал, что характер движения жидкости
в круглой трубе определяется величиной
отношения
,
которое называется критерием
Рейнольдса, обозначается
Re
где ω- средняя скорость жидкости , м/сек
d – диаметр круглой трубы ,м
ν - коэффициент кинематической вязкости жидкости , м2/сек
Для канала произвольного сечения вводится понятие эквивалентного диаметра dэкв.
До значений Re =2300 поток жидкости в трубе остается ламинарным.
Ламинарный поток является устойчивым только в докритической области.
В качестве жидких теплоносителей в технике применяют различные вещества : воздух, воду, газы, мало, нефть , спирт , ртуть , расплавленные металлы и др. В зависимости от физических свойств этих веществ процессы теплоотдачи протекают различно.
Большое влияние на теплообмен оказывают следующие параметры:
коэффициент
теплопроводности - λ ,
удельная
теплоемкость - с,
коэффициент
температуропроводности – а,
коэффициент
динамической вязкости – μ,
Чем больше μ, тем меньше текучесть жидкости. Вязкость капельной жидкости с увеличением температуры уменьшается и почти не зависит от давления. У газов с увеличением температуры и давления вязкость увеличивается. Коэффициент вязкости идеальных газов не зависит от давления.
Коэффициент кинематической вязкости представляет собой отношение динамической вязкости к плотности жидкости
,
Коэффициенты μ и ν являются физическими параметрами и определяются опытным путем.
Количество тепла, передаваемое в процессе конвективного теплообмена (Вт),
определяется по закону Ньютона –Рихмана:
где α – коэффициент теплоотдачи, характеризующий интенсивность
конвективного
теплообмена,
Интенсивность теплоотдачи зависит от вида конвекции ( естественная или вынужденная), условий движения жидкости и ее физических свойств, формы и размеров теплоотдающей поверхности и др. Коэффициент теплоотдачи может изменяться вдоль поверхности теплообмена Поэтому различают средний по поверхности коэффициент теплоотдачи и местный ( локальный), соответствующий единичному элементу поверхности.
Условия движения жидкости характеризуются числами гидродинамического подобия:
Грасгофа (свободное движение ) или Рейнольдса (вынужденное движение ) , устанавливающими существование двух принципиально разных по характеру режимов движения – ламинарного и турбулентного.
Для свободной конвекции, т. е. при относительном движении теплоносителя только за счет разности плотностей нагретых и холодных его частей.
значения величин А и m для различных условий теплообмена
Вид поверхности |
А |
m |
GrжPrж |
Горизонтальные трубы: ламинарный режим |
0,5 |
0,25 |
|
Вертикальные трубы и плоские вертикальные поверхности: ламинарный режим:
турбулентный режим |
0,76
0,15 |
0,25
0,33 |
|
Для вынужденной конвекции , т.е. при движении теплоносителя за счет внешних
сил,
Значения
коэффициентов В,n,
Вид движения теплоносителя |
В |
n |
|
Турбулентное движение около горизонтальной пластины |
0,037 |
0,8 |
0,43 |
Ламинарное движение около горизонтальной пластины |
0,66 |
0,5 |
0,43 |
Турбулентное движение в трубе |
0,021 |
0,8 |
0,43 |
Ламинарное движение в трубе |
0,15 |
0,33 |
0,43 |
Поперечное обтекание трубы 10 ‹ Re ‹ 103 |
0.5 |
0.5 |
0.38 |
Поперечное обтекание трубы 103 ‹ Re ‹ 109 |
0.25 |
0.6 |
0.38 |
Поперечное обтекание коридорных пучков труб |
0,23 |
0,65 |
0,33 |
Поперечное обтекание шахматных пучков труб |
0,41 |
0,6 |
0,33 |
Критерий
Нуссельта
,
где:
-
коэффициент теплоотдачи
- определяющий геометрический размер ( для трубы - диаметр, для
горизонтальной пластины – длина, для вертикальной пластины –
высота)
ж- коэффициент теплопроводности теплоносителя.
Критерий
Грасгофа
где:
g-
ускорение свободного падения
-
термический коэффициент объемного
расширения для газов
-
температурный напор между средой и
поверхностью теплообмена