Контрольная работа №2 вопросы
Виды конденсации чистых паров.
Основные характеристики теплообмена при пленочной конденсации неподвижного пара на вертикальной стенке (ламинарное течение пленки).
Особенности теплообмена при пленочной конденсации на горизонтальной трубе.
Влияние динамического воздействия пара на пленку конденсата при конденсации пара в трубе.
Особенности теплообмена в трубах при ламинарном течении пленки конденсата.
Особенности теплообмена в трубах при турбулентном течении пленки конденсата.
Особенности теплообмена при пленочной конденсации движущегося пара на горизонтальных одиночных трубах.
Особенности теплообмена при пленочной конденсации движущегося пара на пучках труб.
Характеристика режимов кипения.
Критический радиус пузырька при кипении.
Кривая кипения.
Характеристика структуры при пузырьковом кипении жидкости в условиях свободного движения.
Теплообмен при кипении жидкости внутри горизонтальной и наклонных труб.
Теплоотдача при пузырьковом кипении в трубах в условиях вынужденной конвекции.
Определение и характеристика кризисов кипения.
Виды лучистых потоков и их характеристики.
Основные законы теплового излучения и их практическое значение.
Закон Планка и его практическое значение.
Закон Релея-Джинса и его практическое значение.
Закон Стефана-Больцмана и его практическое значение.
Закон Кирхгофа и его практическое значение.
Закон Планка в безразмерной форме.
Особенности теплообмена излучением при наличии экранов.
Коэффициент излучения твердых тел, характеристика методов его определения.
Особенности излучения газов и паров.
Классификация теплообменных аппаратов и примеры их практического использования.
Поверочный тепловой расчет теплообменных аппаратов (цель расчета и алгоритм его выполнения).
Конструктивный расчет теплообменных аппаратов (цель расчета и алгоритм его выполнения).
Схемы взаимного движения теплоносителей и их влияние на характеристики теплообменных аппаратов.
Методы определения температур поверхности теплообмена.
ЗАДАЧИ
Задача 2.1
В трубе внутренним диаметром d движется со скоростью w кипящая вода, находящаяся под давлением P. Определить плотность теплового потока в аппарате q, Вт/м2, если температура внутренней поверхности трубы tст
Обозначения |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|||||||
а |
d |
мм |
18 |
20 |
15 |
25 |
30 |
20 |
18 |
27 |
35 |
33 |
|||||
б |
w |
м/с |
1 |
0,8 |
3 |
2 |
2,5 |
1,5 |
4 |
1,8 |
2,3 |
0,9 |
|||||
в |
P∙10-5 |
Па |
25,3 |
15,6 |
4,8 |
19 |
12,6 |
3,6 |
1,43 |
12,6 |
19,1 |
28 |
|||||
г |
tст |
оС |
230 |
205 |
158 |
220 |
195 |
152 |
117 |
196 |
218 |
236 |
|||||
Задача 2.2
На внешней поверхности трубы диаметром d и длиной ℓ происходит конденсация неподвижного насыщенного пара (H2O, NH3 или R12) при давлении P. Средняя температура поверхности tст. Найти средние значения коэффициентов теплоотдачи и количество сконденсировавшегося пара за 1 час (G, кг/ч) при горизонтальном и вертикальном размещении трубы.
Вариант |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
||
агент |
аммиак |
фреон 12 |
вода |
|||||||||
а |
P∙10-5 |
Па |
6,15 |
8,57 |
11,66 |
4,29 |
5,67 |
7,44 |
1,98 |
1,01 |
1,43 |
2,7 |
б |
tст |
оС |
8 |
17 |
25 |
8 |
17 |
25 |
115 |
91 |
102 |
123 |
в |
d |
мм |
28 |
32 |
45 |
34 |
38 |
49 |
52 |
35 |
30 |
23 |
г |
ℓ |
м |
0,8 |
1,0 |
1,2 |
0,9 |
1,2 |
1,5 |
1,8 |
1,5 |
1,2 |
1,0 |
Задача 2.3
Противоточный теплообменник типа «труба в трубе» предназначен для охлаждения жидкого аммиака после конденсатора. Необходимо охладить Ga кг/сек аммиака от состояния насыщенной жидкости при давлении P до температуры t″a. Определить поверхность и длину труб в теплообменнике, если температура охлаждающей воды на входе в аппарат t′в, на выходе t″в. Вода движется по внутренней трубе диаметром d1/d2, аммиак в межтрубном кольцевом зазоре эквивалентным диаметром dэ. Расчет выполнить для двух случаев: а) для чистой поверхности; б) при наличии на поверхности загрязнений – слоя масла толщиной δм (λм = 0,15 Вт/(м∙К)) и слоя водяного камня толщиной δк (λк = 0,15 Вт/(м∙К)). Материал труб – сталь 45.
Обозначения |
Варианты |
|||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|||
а |
Ga |
кг/сек |
0,25 |
0,3 |
0,5 |
1 |
0,8 |
1,4 |
0,4 |
0,6 |
1,2 |
0,7 |
б |
P |
ат |
14 |
10 |
8 |
9 |
10 |
13 |
15 |
12 |
8 |
8 |
в |
t″a |
оС |
27 |
10 |
10 |
15 |
10 |
10 |
20 |
15 |
10 |
10 |
г |
t′в |
оС |
18 |
5 |
5 |
7 |
4 |
3 |
10 |
8 |
5 |
4 |
д |
t″в |
оС |
30 |
15 |
12 |
10 |
18 |
20 |
32 |
20 |
12 |
12 |
е |
d1/d2 |
мм |
38/ 45 |
25/ 30 |
33/ 38 |
40/ 45 |
23/ 25 |
30/ 33 |
45/ 48 |
38/ 45 |
25/ 33 |
33/ 38 |
ж |
dэ |
мм |
10 |
12 |
15 |
18 |
10 |
20 |
10 |
10 |
18 |
8 |
з |
δм |
мм |
0,05 |
0,03 |
0,1 |
0,2 |
0,08 |
0,06 |
0,2 |
0,04 |
0,01 |
0,07 |
δк |
мм |
0,5 |
0,3 |
0,4 |
0,6 |
0,4 |
0,7 |
0,2 |
1,0 |
0,8 |
0,9 |
|