Задача №14

Определить тепловой поток, передаваемый коридорным пучком труб диаметрами 51/45 мм, длиной 1,2м, шаг по фронту и в глубину пучка 85мм. По фронту пучка расположено 10 труб, в глубину пучка – 15 труб. Внутри труб течет вода со скоростью w_вод = 0,5м/с, t_вод = 20С. Снаружи трубный пучок омывается горячим воздухом t_воз = 150С, скорость набегающего потока воздуха w₀ = 10 м/с.

Указание: для расчета среднего коэффициента теплоотдачи при обтекании воздухом пучка труб используйте , учтя, что для воздуха (Pr_ж/Pr_ст)^0,25=1. Критерий Рейнольдса рассчитывается по скорости в самом узком сечении пучка, т.е. w = w₀(S₁ – d₂)/ S₁. При определении коэффициента теплопередачи по формуле пренебречь термическим сопротивлением стенки трубы.

Задача №15

Исключена

Задача №16

Вертикальная стенка высотой 0,5м имеет температуру t_c=120С и покрыта слоем изоляции _из. = 0,2 Вт/(мК) толщиной 200мм. Определить средние потери тепла с единицы поверхности стенки, если она находится в спокойном воздухе при t_в = 30С.

Указание: для расчета коэффициента теплоотдачи с поверхности изоляции в воздух необходимо иметь температуру поверхности изоляции. Зададимся 3 – 4 значениями t_п.из в пределах 40 – 80С, по зависимости найдем коэффициенты теплоотдачи и плотность теплового потока с поверхности изоляции . Построим график . Плотность теплового потока с поверхности изоляции в воздух должна быть равна плотности теплового потока теплопроводностью через изоляцию, который находится как . Построим . Точка пересечения графиков даст искомую плотность теплового потока и температуру поверхности изоляции.

Задача №17

По горизонтальной трубе с диаметрами 75/70 мм течет вода при средней температуре t_в = 150С, со скоростью 0,4 м/с. Снаружи труба изолирована асбоцементом _из = 0,3 Вт/(мК), толщина изоляции =200мм. Найти потери тепла с погонного метра трубы, если она находится в спокойном воздухе t_вз=20С. Термическим сопротивлением стенки трубы пренебречь.

Указание: См. комментарий к задаче 16. Учтите, что погонная плотность теплового потока от воды к поверхности изоляции должна быть записана как , а с поверхности изоляции в воздух . Для определения коэффициента теплоотдачи следует использовать .

Задача №18

Стальной стержень  = 30 Вт/(мК) диаметром d=20мм, длиной L=120мм имеет температуру у основания t₀=120С и расположен горизонтально в спокойном воздухе t_в = 20С. Найти средний тепловой поток, рассеянный стержнем в воздух.

Указание: Для определения теплового потока следует найти коэффициент теплоотдачи с поверхности стержня в воздух по средней температуре стержня, которая неизвестна. Используйте рекомендации к задаче 1, учтите, что для определения коэффициента теплоотдачи следует использовать . По принятому коэффициенту теплоотдачи находится характеристика стержня и средняя температура стержня . По средней температуре стержня и находится коэффициент теплоотдачи. При отличии принятого и найденного коэффициентов теплоотдачи более 10% следует провести еще одно приближение.