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 ()
.