Задача 3

По горизонтально расположенной медной трубе течет вода, имеющая температуру t_в, массовый расход G. Снаружи труба охлаждается окружающим воздухом, температура которого t_воз, давление 0,1 МПа. Определить коэффициенты теплоотдачи ₁ и ₂, соответственно от воды к стенке трубы и от стенки трубы к воздуху; коэффициент теплопередачи и тепловой поток q_, отнесенный к 1 м длины трубы, если внутренний диаметр трубы равен d₁, а внешний d₂. Данные для решения задачи выбрать из табл. 4.8.

Таблица 4.8

Последняя цифра шифра	tв, 0С	G, кг/сек	tвоз, 0С	Предпоследняя цифра шифра	d1, мм	d2, мм
0	140	7,2	60	0	190	210
1	130	6,9	55	1	180	200
2	120	6,6	50	2	170	190
3	110	6,3	45	3	160	180
4	100	6,0	40	4	150	170
5	90	5,7	35	5	140	160
6	100	5,4	30	6	130	150
7	110	5,1	20	7	120	140
8	120	4,8	10	8	110	130
9	130	4,5	0	9	100	120

Указания. Перед выполнением задачи необходимо ознакомиться с теоретическим материалом «Конвективный теплообмен» тема 17 приложения 1, «Расчет конвективной теплоотдачи» практика 1.6.

Для определения теплофизических свойств воздуха, воды, меди использовать табл. 6, 7, 8 приложения 2.

Задача 4

Определить средний коэффициент конвективной теплоотдачи от потока воздуха к стенкам пятирядного пучка труб при поперечном его обтекании, если известны средняя скорость в узком сечении w, средняя температура воздуха t_воз и диаметр трубы d. Характер расположения труб в пучке, а данные необходимые для решения задачи выбрать из табл. 4.9.

Таблица 4.9

Последняя цифра шифра	d, мм	Расположение труб в пучке	Предпоследняя цифра шифра	w, м/c	tвоз, 0С
0	76	Коридорное	0	10,2	450
1	82		1	11,3	600
2	68		2	12,7	550
3	56		3	10,8	500
4	72		4	13,2	400
5	80	Шахматное	5	12,5	650
6	76		6	13,8	500
7	68		7	11,7	400
8	56		8	10,6	550
9	78		9	13,2	650

Указание. Перед выполнением задачи необходимо ознакомиться с теоретическим материалом «Конвективный теплообмен» тема 17 приложения 1, «Расчет конвективной теплоотдачи» практика 1.6.

Для определения теплофизических свойств воздуха использовать табл. 7 приложения 2.

Задача 5

Определить поверхность паровоздушного рекуперативного теплообменника при прямоточной и противоточной схеме движения теплоносителей и расход греющего теплоносителя. Греющий теплоноситель – сухой пар с абсолютным давлением р, и на выходе из теплообменника конденсат с температурой t′′₁. Начальная температура воздуха t′₂, относительная влажность ′₂=80 %, конечная относительная влажность ′′₂. Расход воздуха через теплообменник G_в. Коэффициент теплоотдачи от пара к стенке трубы принять _п, от стенки трубы к воздуху - _в. Теплообменник выполнен из стальных труб с коэффициентом теплопроводности =50 Вт/(мК) с наружным диаметром d=50 мм и толщиной =4 мм (стенку считать чистой с обеих сторон). Изобразить графики изменения температур теплоносителей для обоих случаев.

Данные для решения задачи выбрать из табл. 4.10.

Таблица 4.10

Последняя цифра шифра	р, кПа	t′2, 0С	′′2, %	Gв, кг/ч	Предпоследняя цифра шифра	t′′1, 0С	п	в
							Вт/(м2К)
0	900	-5	5	5000	0	120	2000	500
1	800	0	6	5200	1	115	1900	450
2	700	5	7	5400	2	110	1800	400
3	600	10	8	5600	3	105	1700	350
4	500	15	9	5800	4	100	1600	300
5	450	20	10	6000	5	95	1500	250
6	400	25	11	6200	6	90	1400	200
7	350	30	12	6400	7	85	1300	150
8	300	35	13	6600	8	80	1200	100
9	250	40	14	6800	9	70	1100	95

Указание. Перед выполнением задачи необходимо ознакомиться с теоретическим материалом «Расчет теплообменных аппаратов» тема 20 приложения 1 практика 1.7, «Влажный воздух» тема 13 приложения 1, практика 1.4.

Для определения термодинамических свойств пара использовать табл. 3, влажного воздуха h – d диаграмму рис.2 приложения 2.