Задачи по теплообмену
№1.
Рассчитать до какой температуры нагрелась
бы металлическая стенка (ст. ЭП-65) толщиной
за время
,
при условиях нагрева:
Решение:
Температура восстановления:
,
.
Для расчёта температурного поля определим:
Критерий Био:
;
где
коэффициент
теплоотдачи.
Критерий Фурье:
;
где
коэффициент температуропроводности.
По номограмме определяем
.
.
температура
рабочей поверхности стенки.
.
№2.
Рассчитать коэффициент конвективного
теплообмена в критическом сечении
модельного двигателя при следующих
исходных данных:
Теплофизические свойства продуктов
сгорания в критическом сечении:
В расчёте воспользоваться формулой
Бартца.
Решение:
№3.
Рассчитать разгар критического вкладыша
из графита модельного РДТТ за 10с работы
двигателя при следующих исходных данных:
мольный состав продуктов сгорания:
В расчете необходимо определить параметр
переноса
с учетом протекания реакций окисления
углерода в диффузионном режиме со
следующими компонентами:
Решение:
Молярная масса смеси:
Параметр переноса:
Коэффициент вдува (учитывает деформацию профиля температур и скорости в пограничном слое за счёт вдува):
,
молярная
масса вдуваемых продуктов сгорания,
Скорость уноса (окисления углерода):
Разгар:
,
где
время
(
)
.
№4.
Рассчитать разгар вкладыша из углепластика
в сечении сопла модельного РДТТ за 10с
работы двигателя при следующих исходных
данных:
мольный состав продуктов сгорания:
Коксовое число углепластика
.
Для расчета необходимо предварительно
определить параметр переноса
с учетом протекания реакций окисления
углерода кокса в диффузионном режиме
со следующими компонентами:
Решение:
Молярная масса смеси:
Параметр переноса:
Коэффициент вдува:
Скорость уноса (для углепластиков и резиноподобных материалов):
,
где
Разгар:
,
где
время
(
)
.