- •Тема 1.Основные положения теории теплопроводности………..……………….…6
- •Тема 1. Основные положения теории теплопроводности
- •Тема 2 Теплопроводность при стационарном режиме
- •Вопросы для самопроверки.
- •Тема 3 Теплопроводность при нестационарном режиме
- •Тема 4 Основные положения конвективного теплообмена
- •Тема 5. Основы метода подобия и моделирования
- •Тема 6 Основные вопросы методологии эксперимента
- •Тема 7 Теплоотдача при вынужденном продольном омывании плоской поверхности
- •Тема 8 Теплоотдача при вынужденном движении жидкости в трубах и при поперечном омывании труб
- •Тема 9. Теплоотдача при свободном движении жидкости
- •Тема 10 Отдельные задачи конвективного теплообмена в однородной среде
- •Тема 11 Теплообмен при конденсации чистого пара
- •Тема 12 Теплообмен при кипении однокомпонентных жидкостей
- •Тема 13 Конвективный тепло- и массообмен в бинарных смесях
- •Тема 14 Основные законы теплового излучения
- •Тема 15 Теплообмен излучения между непрозрачными телами, разделенными прозрачной средой
- •Тема 16 Теплообмен излучением в поглощающих средах. Сложный теплообмен
- •Тема 17 Теплообменные аппараты
- •Пояснения к ответам на вопросы для самопроверки
- •Контрольные задания Методические указания
- •Контрольная работа 1 Вопросы
- •Методические указания
- •Контрольная работа 2 Вопросы
- •Вариант 2 ( к.Р. №2 ) Задачи
- •Методические указания
- •Контрольная работа 3 Вопросы
- •Вариант 1 (Кр.№3) Задачи
- •Методические указания
- •Примерный перечень лабораторных работ
- •Литература
- •Приложение 1
- •Приложение 2
- •Приложение 3 Теплофизические свойства жидких масел, указанных в условии задачи 1 контрольной работы 2 (Вариант 2), в зависимости от температуры
- •Теплофизические свойства масла мс-30
- •Теплофизические свойства масла мк
- •Теплофизические свойства масла амт-300
Вариант 2 ( к.Р. №2 ) Задачи
Задача 1 (к темам 4-8). По трубке с внутренним диаметром d= 16 мм длиной l = 2,1 м течет (горячее) жидкое масло, отдающее теплоту через стенку трубы, охлаждаемую извне. Расход масла по трубке G = 0,0091 кг/с; температура масла на входе tж.1 = 90 ° С, на выходе tж.2 = 30 ° С; температуру стенки принять постоянной по длине трубки и равной заданному значению tc.
Вычислить заданные числа подобия, приняв в качестве определяющей температуры заданное ее значение, в качестве определяющего размера принять внутренний диаметр трубки, в качестве расчетного температурного напора - среднюю (логарифмическую) разность температур между жидкостью и стенкой.
Представить график изменения температур жидкости и стенки по длине трубки, указать на графике заданные значения определяющей температуры и расчетного температурного напора.
Данные, необходимые для выбора своего варианта условиям задачи, приведены в табл. 5.2.
Таблица 5.2.
Заданные величины |
Варианты задачи | |||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | |
Род масла |
МС-20 |
МК |
АМТ-300 | |||||||
Температура стен- ки, ° С |
14 |
15 |
16 |
14 |
15 |
16 |
14 |
15 |
16 |
14 |
Число подобия |
Re |
Re |
Re |
Pe |
Pe |
Re |
Re |
Pe |
Pe |
Pe |
Его определяющая температура |
Средняя температура жидкости |
Средняя температура пограничного слоя | ||||||||
Число подобия |
Nu |
St |
Nu |
St |
Nu |
St |
Nu |
St |
Nu |
St |
Методические указания даны в первом варианте. Физические свойства масел приведены в приложении 3.
Задача 2 (к темам 4-8). Определить мощность теплового потока, характеризующего конвективную теплоотдачу к струе жидкости, протекающей по трубе заданного диаметра длиной 3 м. Обосновать выбор расчетного уравнения, применяемого при решении задачи.
Данные, необходимые для решения этой задачи, выбрать из табл.6.2.
Наименование |
Варианты задач | |||||||||
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 | |
Внутренний диаметр трубы, м |
0,04 |
0,04 |
0,04 |
0,04 |
0,04 |
0,08 |
0,08 |
0,08 |
0,08 |
0,08 |
Температура стенки трубы,° С |
-5 |
15 |
30 |
120 |
90 |
-5 |
15 |
60 |
85 |
45 |
Средняя температура жидкости,°С |
0 |
10 |
20 |
30 |
30 |
20 |
10 |
10 |
90 |
50 |
Род жидкости |
Воздух |
Вода |
Вода |
Воздух |
Воздух |
Воздух |
Вода |
Воздух |
Вода |
Вода |
Средняя скорость потока, м/с |
10 |
3,9 |
5 |
6 |
4 |
2,25 |
2,8 |
1,9 |
0,55 |
1,2 |
Методические указания даны в первом варианте.
Задача 3 (к темам 4-9). Определить мощность теплового потока, характеризующую конвективную теплоотдачу от поверхности объекта - трубы заданного диаметра длиной 4,0 м или вертикальной стенки заданной высоты при ширине 10 м. Обосновать выбор безразмерного уравнения, примененного для решения задачи. Данные, необходимые для решения своего варианта задачи, выбрать из табл.7.2.
Методические указания даны в первом варианте.
Таблица 7.2.
Наименование |
Варианты задач | |||||||||
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 | |
Конвективный теплообмен харак-ся условиями свободной конвекции |
вблизи горизонтальной трубы |
вблизи вертикальной стенки | ||||||||
Диаметр трубы, м |
0,11 |
0,12 |
0,13 |
0,14 |
0,15 |
- |
- |
- |
- |
- |
Высота стенки, м |
- |
- |
- |
- |
- |
1,6 |
1,7 |
1,8 |
1,9 |
2,0 |
Температура на поверхности объекта (трубы стенки) tc,°С |
90 |
-10 |
30 |
-5 |
15 |
120 |
90 |
60 |
85 |
45 |
Средняя температура жидкости, °С |
30 |
20 |
20 |
15 |
10 |
15 |
30 |
180 |
90 |
50 |
Род жидкости |
Вода |
Воздух |
Вода |
Воздух |
Вода |
Воздух |
Воздух |
Воздух |
Вода |
Вода |
Вариант 3 (К.р.№ 2)