4 Вопросы для самоподготовки к выполнению и защите практической работы
1. Дайте определение теплового потока.
2. Какое температурное поле называют стационарным?
3. Сформулируйте понятие температурного градиента.
4. Запишите математическое выражение закона Фурье.
5. От каких переменных зависит коэффициент теплопроводности?
6. Как определить тепловой поток через многослойную стенку?
7. Запишите формулу Ньютона для определения теплового потока при конвективном теплообмене.
5 Список литературы
Основная
1. Основы гидравлики и теплотехники: учебник для студ. сред. проф. Образования/ Брюханов, А.Т. Мелик-Аракелян, В.И. Коробко. - 4-е изд., стер. – М.: Изд-во «Академия», 2012.-253с. (218-237)
Интернет – ресурс:
2. Электронная библиотека.- Форма доступа: http://www.techgidravlika.ru
Практическая работа №11
ТЕМА: Расчет термодинамических процессов с применением уравнения теплового баланса.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Изучить уравнение теплового баланса, передачу тепла через многослойную стенку, решить задачи.
1Теоретическое обоснование работы
Теплопередачей называется передача теплоты от горячего теплоносителя к холодному теплоносителю через стенку, разделяющую эти теплоносители. Примерами теплопередачи являются: передача теплоты от греющей воды нагревательных элементов (отопительных систем) к воздуху помещения; передача теплоты от дымовых газов к воде через стенки кипятильных труб в паровых котлах; передача теплоты от раскаленных газов к охлаждающей воде (жидкости) через стенку цилиндра двигателя внутреннего сгорания; передача теплоты от внутреннего воздуха помещения к наружному воздуху и т. д. При этом ограждающая стенка является проводником теплоты, через которую теплота передается теплопроводностью, а от стенки к окружающей среде конвекцией и излучением. Поэтому процесс теплопередачи является сложным процессом теплообмена.
В нефтедобывающей, газовой, нефтеперерабатывающей и химической промышленности, при транспорте и хранении нефти, нефтепродуктов и газа и в других отраслях народного хозяйства применяют устройство называемые теплообменными аппаратами (ТА) предназначенные для передачи теплоты от одной среды к другой.
В основу теплового расчета ТА положены уравнения теплового баланса и обобщенные уравнения теплопередачи при переменных температурах.
Q
=
=
τ
(135)
где
и
– водяные эквиваленты нагревающей и
нагреваемой сред;
=
-
;
и
=
-
- изменения температур горячей и холодной
воды;
и - начальные значения температур нагревающего и нагреваемого потоков;
и – конечные значения температур нагревающего и нагреваемого потоков.
Обобщенное уравнение теплопередачи записывается следующим образом:
Q
= kF
(136)
2 Задание для практической работы
Необходимо
нагреть за час массу m воды от температуры
до
дымовыми газами с начальной температурой
.
Расход дымовых газов
,
теплоёмкость газов
=1,047
, коэффициент теплопередачи
Определить поверхность нагрева F для прямотока.
Таблица 22
Задание для вариантов
Данные |
варианты |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
300 |
350 |
400 |
500 |
550 |
600 |
620 |
580 |
480 |
400 |
, |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
22 |
21 |
20 |
19 |
18 |
, |
75 |
80 |
85 |
90 |
88 |
86 |
84 |
82 |
78 |
75 |
, |
180 |
185 |
190 |
195 |
200 |
198 |
196 |
194 |
192 |
190 |
, кг/ч |
1800 |
1820 |
1840 |
1850 |
1860 |
1900 |
1920 |
1940 |
1960 |
2000 |
,
кг