
- •Введение
- •1. Виды теплообмена
- •Контрольные вопросы
- •2. Основные положения теплопроводности
- •2.1. Температурное поле
- •2.2 Градиент температур
- •2.3. Тепловой поток
- •2.4. Коэффициент теплопроводности
- •2.5. Дифференциальное уравнение теплопроводности
- •2.6. Краевые условия
- •Контрольные вопросы
- •3 Теплопроводность при стационарном режиме
- •3.1. Теплопроводность через однослойную плоскую стенку
- •3.2. Теплопроводность через многослойную плоскую стенку
- •3.3. Теплопроводность через однослойную цилиндрическую стенку
- •3.4. Теплопроводность через многослойную цилиндрическую стенку
- •3.5. Упрощённый расчёт теплопроводности через цилиндрическую стенку
- •Числовые данные к заданию 1
- •Контрольные вопросы
- •4. Основы конвективного теплообмена
- •4.1. Основы теории конвективного теплообмена
- •4.2. Дифференциальные уравнения теплоотдачи
- •4.3. Краевые условия.
- •4.4. Основы теории подобия
- •4.5. Подобие процессов конвективного теплообмена
- •4.6. Условия подобия конвективного теплообмена при вынужденном движении теплоносителя
- •4.7.Условия подобия процессов теплообмена при естественной конвекции
- •4.8. Условия подобия процессов конвективного теплообмена при совместном свободно-вынужденном движении теплоносителя.
- •Контрольные вопросы
- •5. Конвективный теплообмен в вынужденном и свободном потоке жидкости.
- •5.1. Теплоотдача при вынужденном движении жидкости вдоль плоской поверхности (пластины)
- •5.2. Теплоотдача при вынужденном ламинарном течении жидкости в трубах
- •Значение при ламинарном режиме
- •5.3. Теплоотдача при турбулентном движении жидкости в трубах
- •5.4 Теплоотдача при поперечном омывании одиночной трубы
- •5.5. Теплоотдача при поперечном омывании пучков труб
- •5.6. Теплоотдача при свободном движении жидкости
- •Числовые данные к заданию 2
- •Порядок расчёта
- •Числовые данные к заданию 3
- •Порядок расчета.
- •Порядок расчёта
- •Числовые данные к заданию 4
- •Порядок расчёта
- •Контрольные вопросы
- •6. Теплообмен при изменении агрегатного состояния вещества
- •6.1. Теплоотдача при кипении жидкости.
- •6.2. Теплоотдача при конденсации пара.
- •Числовые данные к заданию 5
- •Порядок расчёта
- •Контрольные вопросы
- •7. Теплопередача
- •7.1. Теплопередача через плоскую однослойную и многослойную стенки
- •7.2. Теплопередача теплоты через цилиндрическую однослойную и многослойную стенки
- •Числовые данные к заданию 6
- •Порядок расчёта
- •Числовые данные к заданию 7
- •Пример решения задания 7.
- •Порядок расчёта
- •Контрольные вопросы
- •8 Теплообмен излучением
- •8.1 Основные понятия
- •8.2. Виды лучистых потоков
- •8.3. Законы теплового излучения
- •8.4. Лучистый теплообмен между телами, разделёнными прозрачной средой
- •8.5. Экраны для защиты от излучения
- •8.6. Особенности излучения газов
- •8.7. Сложный теплообмен
- •Числовые данные к заданию 8
- •Пример решения задания 8.
- •Порядок расчёта
- •Числовые данные к заданию 9
- •Порядок расчёта
- •Контрольные вопросы
- •9. Теплообменные аппараты
- •9.1. Общие положения
- •9.2. Расчёт рекуперативных теплообменных аппаратов
- •Числовые данные к заданию 10
- •Порядок расчёта
- •I. Прямоток
- •II. Противоток
- •Контрольные вопросы
- •10. Теплопроводность при нестационарном режиме
- •10.1 Общие положения
- •10.2. Расчёт нестационарной теплопроводности неограниченной плоской пластины
- •10.3. Метод конечных разностей
- •10.4. Метод регулярного режима
- •Контрольные вопросы
- •11. Массообмен
- •11.1. Основные понятия
- •11.2. Закон Фика
- •11.3. Основные закономерности тепло- и массопереноса
- •Контрольные вопросы
- •Экзаменационные вопросы
- •Словарь основных понятий
- •Список рекомендуемой литературы
- •Физические свойства воды на линии насыщения
- •П риложение 2
- •Термодинамические свойства воды и водяного пара в состоянии насыщения (аргумент - давление)
- •Тепломассообмен
- •308012, Г. Белгород, ул. Костюкова, 46
Числовые данные к заданию 5
Величина
|
Последняя цифра учебного шифра |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
р, МПа
tст, °С |
0,005
10 |
0,010
15 |
0,025
20 |
0,050
22 |
0,1
25 |
0,2
30 |
0,3
35 |
0,4
40 |
0,5
45 |
0,6
50 |
Пример решения задания 5.
Исходные данные: P=0,1 МПа; tст=25ºС; d=0,03м; l=0,8м; Gк=500кг/ч.
Определить:
,
число трубок n.
Порядок расчёта
1. По табл. (прил. 3) находим параметры сухого насыщенного пара при Pн=0,1 МПа:
- температура кипения tн = 99,6 ºС;
- теплота парообразования r = 2528,2 кДж/кг.
2. Определяем среднюю температуру конденсата
tср=0,5(tст+ tн)=0,5(25+99,6)=74,8ºС.
3. По табл. (прил. 3) находим теплофизические параметры конденсата при tср = 74,8 ºС:
- плотность
= 974,8 кг/м3;
- коэффициент кинематической вязкости νж = 0,39·10-6 м2/с;
- коэффициент теплопроводности λж = 0,666 Вт/(м·К),
4. Находим средний коэффициент теплоотдачи при конденсации пара на горизонтальных трубах по формуле (6.10):
5. Согласно закону сохранения энергии
откуда необходимая площадь поверхности трубок равна
6. Находим необходимое число трубок.
ТЕСТЫ
1. Процессом кипения называется:
а) испарение с поверхности жидкости;
б) перемешивание частиц жидкости;
в) процесс диффузии внутри жидкости;
г) бурное образование пузырьков пара в объёме жидкости.
2. Наиболее благоприятным для работы испарительных теплообменных агрегатов является:
а) плёночное кипение;
б) пузырьковое кипение;
в) конденсация пара.
3. Коэффициент теплоотдачи при испарении жидкости при увеличении разности температур горячей стенки и жидкости:
а) вначале уменьшается, затем увеличивается;
б) постоянно увеличивается;
в) вначале увеличивается, затем уменьшается;
г) не изменяется.
4. Интенсивность теплообмена при кипении пропорциональна:
а)
б)
в)
г)
д)
5. Конденсацией пара называется:
а) процесс перевода жидкости в пар при нагревании;
б) процесс таянья льда;
в) процесс перехода пара в жидкость при охлаждении;
г) процесс сублимации (возгонки) твёрдого вещества.
6. Коэффициент теплоотдачи при конденсации пара:
а) прямо пропорционален толщине плёнки конденсата;
б) не зависит от толщины плёнки конденсата;
в) обратно пропорционален толщине плёнки конденсата.
7. Расчётная температура плёнки конденсата принимается равной:
а)
;
б)
;
в)
;
г)
;
д)
.
8. Коэффициент теплоотдачи при конденсации пара на вертикальной трубке теплообменного конденсатора:
а) прямо пропорционален высоте трубки;
б) прямо пропорционален корню чётвёртой стенки из высоты трубки;
в) обратно пропорционален высоте трубки;
г) обратно пропорционален корню чётвёртой степени из высоты трубки.