Основы теплообмена Задание 5

Задача В0,1. По чугунной трубе, внутренний и внешний диаметры которой соответственно d₁ и d₂, течет газ со сред­ней температурой t_г; коэффициент теплоотдачи от газа к стенке α₁. Снаружи труба охлаждается водой со средней температурой t_в; коэффициент теплоотдачи от стенки к воде α₂. Определить коэффициент теплопередачи k от газа к воде, плотность теплового потока q и температуры поверхностей трубы. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы 1. Определить также температуру внешней поверхности трубы и q, если она покрылась слоем накипи толщиной δ_н=3 мм, теплопроводность которой λ_н=0,8 Вт/(м · К), при условии α₂=const.

Задача В2,3. Воздух течет внутри стальной трубы, имея среднюю температуру t_в, давление р=0,1 МПа и скорость ω. Внутренний диаметр трубы d₁ толщина ее δ и теплопроводность λ₁. Снаружи труба омывается горячим газом, имеющим температуру t_г, а коэффициент теплоотдачи от горячих газов к трубе равен α₂. Определить коэффициент теплоотдачи от трубы к воздуху α₁, а также плотность теплового потока q. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы 2.

Задача В4,5. Определить тепловой поток отдаваемый поверхностью горизонтально расположенной цилиндрической трубы, охлаждаемой свободным потоком воздуха, если температура стенки трубы t_с, температура воздуха в помещении t_в, наружный диаметр трубы d, а длина L. Лучистым теплообменом пренебречь. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы 3.

Задача В6,7. Определить плотность лучистого теплового потока q между двумя параллельно расположенными плоскими стенками, имеющими температуру t₁ и t₂ и степени черноты ε₁ и ε₂, если между ними нет экрана. Определить q при наличии экрана со степенью черноты ε_э (с обеих сторон). Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы 4. Определить также во сколько раз уменьшится плотность теплового потока по сравнению с потоком без экрана, если принять в вашем варианте задачи ε_э=ε₁?

Задача В8,9. По горизонтально расположенной алюминиевой трубе со скоростью ω₁ течет вода, имеющая температуру t_в. Снаружи труба охлаждается окружающим воздухом, температура которого t_воз, давление 0,1 МПа, а коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к воздуху α₂. Определить коэффициент теплоотдачи α₁ от воды к стенке трубы, коэффициент теплопередачи k и плотность теплового потока q_l, если внутренний диаметр трубы d₁, а внешний d₂. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы 5.

Задание 6

Задача В0,1. Определить поверхность нагрева рекуперативного водовоздушного теплообменника при прямоточной и противоточной схемах движения теплоносителей, если объемный расход воздуха при нормальных условиях V, средний коэффициент теплопередачи от воздуха к воде k, начальные и конечные температуры воздуха и воды равны соответственно t^'₁, t^''₁ t^'₂, t^''₂, Определить также массовый расход воды G через теплообменник. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы 6.

Задача В2,3. Определить потребную поверхность рекуперативного теплообменника, в котором вода нагревается горячими газами. Расчет произвести для прямоточной и противоточной схемы. Привести графики изменения температур для обеих схем движения. Значения температур газа t^'₁ и t^"₁, воды t^'₂ и t^"₂, массовый расход воды G и коэффициента теплопередачи k выбрать из таблицы 7.

Задача В4,5. В теплообменном аппарате с параллельным током протекает каждый час V₁ горячей жидкости плотностью ρ=1100 кг/м³ и теплоемкостью c=2,93 кДж/(кг·К). Начальная ее температура T₁^', а конечная T₁^'' Определить площадь поверхности нагрева F и конечную температуру T₂^'' нагреваемой воды, протекающей через аппарат, если за каждый час протекает по нему V₂ воды с начальной температурой на входе T₂^'. Коэффициент теплопередачи k данного теплообменника и остальные исходные данные выбрать из таблицы 8..

Задача В6,7. В водомасляном охладителе температура масла понижается от t^'₁ до t^"₁, а температура воды при этом повышается от t^'₂ до t^"₂. Определить тепловой поток Q, отдаваемый охлаждающимся маслом, если известны площади теплообменных поверхностей, при разных схемах движения теплоносителей (прямоточной F₁ и противоточной F₂), а также объемный расход охлаждающей воды V через теплообменник. Коэффициент теплопередачи k данного теплообменника и остальные недостающие данные для расчета выбрать из таблицы 9.

Задача В8,9. Для прямоточного теплообменника типа «труба в трубе» определить площадь теплообменной поверхности, если воздух в нем охлаждается от t^'₁ до t^"₁ при объемном расходе V. Воздух движется внутри медной трубы внутренним диаметром d₁ и толщиной стенки δ. Температура воды, омывающей трубу, на входе t^'₂ и выходе t^"₂. Найти также массовый расход воды. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы 10.