2. Контрольні роботи

Згідно з навчальним планом студенти виконують дві контрольні роботи. Перша з них охоплює розділи курсу: теплопровідність при стаціонарному тепловому режимі; основи конвективного теплообміну; основи теорії подібності; тепловіддача при обтіканні пластини, одиночних труб і пучків труб; тепловіддача при вільній конвекції, при кипінні і конденсації. Друга робота присвячена вивченню процесів променевого теплообміну.

Контрольні роботи студенти надсилають в університет не пізніше, ніж за 10 днів до початку екзаменаційної сесії. Якщо в роботі виявлені істотні помилки, то вона повертається для доопрацювання. Виправлена робота проходить повторне рецензування.

Контрольна робота №1 складається з 4-х задач і 5-ти питань. Контрольна робота № 2 складається з 3-х задач і 5-ти питань. Номери варіантів задач і питань визначаються за таблицями 2.1–2.9 залежно від двох останніх цифр номеру залікової книжки студентів (або за вказівкою викладача).

2.1. Контрольна робота 1 Задача 1

На зовнішній поверхні корпусу бака, що є плоскою металевою стінкою, підтримується постійна температура. Для зменшення теплових втрат в навколишнє середовище корпус бака зовні покривається шаром діатомітової цегли завтовшки δ_д, а потім шаром ізоляції товщиною δ_із.

Визначити мінімальну товщину шару ізоляції δ_із, при якій температура на зовнішній її поверхні не перевищувала б . Температуру навколишнього повітря прийняти рівною , а коефіцієнт тепловіддачі від ізоляції до повітря . Визначити також температуру в зоні контакту цегляної кладки і ізоляції і щільність теплового потоку, що проходить через ізольовану стінку бака. Вихідні дані до задачі 1 приведені в табл. 2.1.

Таблиця 2.1 – Вихідні дані до задачі 1

Варіант	Матеріал ізоляціі	λіз, Вт/м°С	°С,	δд , м	Підваріант	, °С	α, Вт/м2°С	°С
01	Скловата	0,050	320	0,12	а	40	6	21
02	Шлако-вата	0,109	340	0,14	б	42	8	22
03	Асбест	0,210	360	0,16	в	44	12	23
04	Асбозурит	0,226	380	0,18	г	46	15	24
05	Скловата	0,059	400	0,20	д	48	14	25
06	Шлако-вата	0,121	420	0,22	е	50	13	24
07	Асбест	0,214	440	0,24	ж	52	12	23
08	Асбозурит	0,240	460	0,24	з	54	11	22
09	Зоноліт	0,153	480	0,28	и	56	10	21
10	Совеліт	0,174	500	0,30	к	58	9	20

Методичні вказівки:

При рішенні задачі контакт між шарами кладки і ізоляції вважати ідеальним. Для визначення коефіцієнта теплопровідності діатомітової цегли необхідно скористатися формулою:

де t - середня температура шару цегляної кладки.

При цьому λ_д необхідно знаходити методом послідовних наближень. Оскільки температура на межі шарів кладки і ізоляції невідома, то нею необхідно задатися, наприклад, в першому наближенні і, визначивши λ_д, здійснити перевірку правильності ухвалення значення температури за формулою:

Якщо знайдене значення відрізняється більш ніж на 5 % від прийнятого, то здійснюється наступне наближення і т.д.