Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
TMO_Контрольная(Posobie) .doc
Скачиваний:
71
Добавлен:
11.11.2018
Размер:
2.91 Mб
Скачать

Вариант 1 (Кр.№3) Задачи

Задача 1 (к теме 11). При заданных условиях конденсации определить: а) средний коэффициент теплоотдачи и сравнить результат с данными номограммы на рис. 12-9 [1]; б) мощность теплового потока, отводимого через стенку, трубы при конденсации пара; в) расход конденсата, стекающего с трубы (режим конденсации рассматривать как пленочную конденсацию неподвижного пара).

Данные, необходимые для решения своего варианта задачи, выбрать из табл 8.1

Таблица 8.1

Наименование

Варианты

задач

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Давление сухого

Насыщенного водяного

Пара кПа

4,2

7,4

7,4

100

100

4,2

7,4

7,4

100

100

Пар конденсируется

На стенках трубы

Стенка

расположена

вертикально

Стенка

расположена

горизонтально

Длина трубы, м

2

2,5

3

3,5

4

2

2,5

3

3,5

4

Диаметр трубы, м

0,02

0,024

0,02

0,024

0,02

0,024

0,02

0,024

0,02

0,024

Температура стенки,

25

30

35

70

60

25

30

35

70

70

Методические указания. Прежде всего следует определить, является ли режим стекания конденсата с трубы ламинарным или смешанным, с появлением внизу участка турбулентности. Для этого определяют число подобия [1, § 12.2.1]:

где индекс «ж» является указателем определяющей температуры, согласно которому являются свойствами конденсата при средней температуре пленки tж=0,5(tн+tc)

Значение теплоты конденсации r находят по температуре насыщения, которая определяется по заданному давлению р сухого насыщенного пара с помощью известных из курса термодинамики таблиц. При определении физических. свойств воды в состоянии насыщения [1, табл. 5] или [2, табл. 11] следует иметь в виду, что собственно давления насыщенного пара pн приведены здесь лишь для температур tн=100°С и выше.

Значение p= 1,013 бар, приводимое в таблице в интервале температур 0-90°С, указывает лишь на давление, при котором здесь были определены другие физические параметры воды.

В случае отсутствия под рукой таблиц воды и водяного пара в состоянии насыщения можно воспользовался следующими значениями температуры и теплоты испарения (конденсации) в зависимости от давления сухого насыщенного водяного пара:

р, МПа

°С

r, кДж/кг

р, МПа

°С

r, кДж/кг

0,0042

0,0074

30

40

2430

2406

0,0123 0,1000

50

99,63

2382 2258,2

После вычисления Z сравнивают результат с zcр=2300. Если то режим стекания пленки конденсата ламинарный Тогда число Rе находят согласно формуле (12-15) [1]: Rе =0,95.

Далее определяют искомый коэффициент теплоотдачи, который входит в состав

Если же , то режим стекания пленки на нижнем участке становится турбулентным. В этом случае расчет числа выполняют по формуле (12 20) [1]:

Значение является поправкой на изменение теплофизических свойств пленки конденсата в зависимости от изменения температуры по толщине пленки.

Задача 2 (к темам 14 и 15). Определить долю теплоотдачи излучения в составе полной (суммарной) теплоотдачи при нагревании помещения с температурой 20°С радиатором водяного отопления. Коэффициент теплоотдачи при свободной конвекции от радиатора к воздуху принять равным 5,5

Данные, необходимые для решения своего варианта задачи, выбрать из табл. 9.1

Таблица 9.1

Наименование условий

Варианты задачи

11

12

13

14

15

16 '

17

18

19

20

Температура по­верхности радиаторов, °С

80

75

70

65

60

65

70

75

80

85

Степень черноты радиаторов (в зависимости от окраски)

0,8

0,5

0,8

0,5

0,8

0,5

0,8

0,5

0,8

0,5

Методические указания. При расчете приведенной поглощательной способности по формуле Стефана — Больцмана поглощательную способность следует принять близкой к единице.

Теплообмен излученном между радиаторам и помещением сводится к случаю теплообмена между выпуклым телом и его оболочкой.При решении задачи на теплообмен излучением нужно пользоваться-следующими числовыми значениями постоянных: Постоянная Стефана-Больцмана =; соответствующий коэффициент излучения абсолютно черного тела .

Задача 3 (к темам 14—10). Вычислить результирующий тепловой поток. излучением от газовой среды к стенкам газохода, приходящийся на единицу поверхности газохода и выраженный в ваттах на квадратный метр (Вт/м2) Поправкой на взаимное поглощение излучений компонентами газовой смеси пренебречь.

Данные, необходимые для решения своего варианта задачи, выбрать из табл. 10.1

Таблица 10.1

Варианты задач

Наименование

заданных условий

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

Несветящаяся газовая среда (без частиц сажи и золы) при общем давлении 98 кПа средней температуре Tг,

900

1000

1100

1200

1100

900

1000

1100

1200

1100

Размеры газохода, м:

диаметр

0,4

0,5

0 6

0,7

0,7

-

-

-

-

-

высота

-

-

-

-

-

0,2

0,2

0,3

0,3

0,3

ширина

-

-

-

-

-

0,2

0 3

0,2

0 3

0,3

Температура стенок

газоходаTс,

200

250

300

350

400

200

250

300

350

400

Степень черноты стенок

0,8

0,9

0,8

0,9

0,8

0,9

0,8

0,9

0,8

0,9

Парциальное давление трехатомных газов р, кПа

водяного пара

7,5

8

8,5

9

9,5

7,5

8

8,5

9

9,5

двуокиси углерода

12

10

11

12

12

11

12

10

11

12

Примечание: Для вариантов 21—25 газовая среда проходит по газоходу цилиндрического сечения, а для вариантов 20—30-—по газоходу прямоугольного сечения.

Методические указания. В учебной литературе [1] и [2] предлагаются два. несколько отличающихся способа решения задач.

Согласно способу, изложенному в учебнике [1], искомая плотность результирующего излучения определяется по формуле (18-40) [1, § 18 6]:

где —предельная степень черноты газовой смеси при Тг и при бесконечном

увеличении объема; —то же, при Тc; — степень черноты газовой смеси заданном объеме. Значения остальных обозначений приведены в

условии задачи.

Численные значения Тг, , для смеси вычисляют через индивидуальные степени черноты компонентов газовой смеси согласно формуле (18-41):

Числовые значения , определяют с помощью графика на рис 18-6 [1] в зависимости от указанной температуры (Tг или Tc).

Числовые значения и определяют с помощью графиков на рис. 18-4 и 18-5 [1] в зависимости от парциального давления, средней длины луча и температуры Tг, выраженной в градусах Цельсия. Поправкой для упрощения задачи можно пренебречь. Наконец, среднюю длину пути луча рекомендуется определять по приближенной формуле (18-42) [1]:

l=0,9(4V)/Fc

Естественно, что для длинного газохода отношение V/Fc=S/Р, где S — площадь поперечного сечения газохода; P —периметр газохода

Задача 4 (к теме 17). Определить расход пара на обогрев воды в пароводяном теплообменнике при условии, что весь пар в теплообменнике превращается в конденсат, выходящий из теплообменника в состоянии насыщения при давлении греющего пара Найти площадь поверхности нагрева в теплообменнике при условии, что средний коэффициент теплоотдачи .

Представить схематично графики изменения температуры теплоносителей вдоль поверхности нагрева Объяснить, зависит ли средний логарифмический температурный напор и площадь поверхности нагрева в таком пароводяном теплообменнике от включения теплоносителей по схеме «прямоток» или «противоток». Потерями теплоты через стенки теплообменника в окружающую среду пренебречь Данные, необходимые для решения своего варианта задачи, выбрать из табл 11.1

Таблица 11.1

Наименование заданных условий

Варианты задачи

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

Расход воды в пароводяном теплообменнике

кг/ч

30

кг/с

2

/мин

50

30

кг/с

кг/ч

20

/мин

0,5

/мин

20

кг/с

0,015

Температура воды, °С -

на входе

20

20

25

25

30

35

35

35

40

40

на выходе

70

70

75

75

80

80

85

85

90

90

Давление греющего пара (при степени сухос-ти 0,98 МПа))

0,11

0,11

0,12

0,12

0,13

0,13

0,14

0,14

0,15

0,15

Методические указания. При решении задачи следует учитывать, что весь пар превращается в теплообменнике в конденсат и этот конденсат выходит из теплообменника при температуре насыщения, соответствующего заданному давлению греющего пара. Отсюда следует, что в теплообменнике используется теплота конденсации греющего пара со степенью сухости x=0,98 на входе и x=0 на выходе. Теплоту конденсации 1 кг пара в состоянии давления определяют по таблицам воды и водяного пара в состоянии насыщения. Тогда расход пара определяют из выражения: где Q- мощность теплового потока, переходящего от греющего пара к воде.

Вариант 2(К.р. № 3)

Задачи

Задача 1 теме 11). При заданных условиях конденсации определить: а) средний коэффициент теплоотдачи и сравнить результат с данными номо­граммы на рис. 12.8 [1]; б) мощность теплового потока, отводимого через стенку трубы при конденсации пара; в) расход конденсата, стекающего с трубы (режим конденсации рассматривать как пленочную конденсацию неподвижного пара) .

Данные, необходимые для решения своего варианта задачи, выбрать из

табл. 8.2.

Методические указания даны в первом варианте (К.р. №3).

Таблица 8.2.

Наименование

Варианты задачи

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Давление сухого

насыщенного пара p, кПа

2,33

4,24

4,24

4,24

7,37

2,33

4,24

4,24

4,24

7,37

Пар конденси-руется на внешней стенке

трубы, м

Труба расположена

вертикально

Труба расположена

горизонтально

Длина трубы, м

2

2,5

3

3,5

4

2

2,5

3

3,5

4

Диаметр трубы, м

0,02

0,024

0,02

0,024

0,04

0,024

0,02

0,024

0,02

0,024

Средняя температура

стенки, °С

15

25

20

27

35

15

25

20

27

35

Задача 2 теме 12). Пользуясь формулой Кутателадзе и формулой Михеева, определить коэффициент теплоотдачи а, температурный напор t и температуру tc поверхности нагрева при пузырьковом кипении воды в неограниченном объеме, если даны интенсивность q теплового потока, подводимого к поверхности нагрева, и давление р, при котором происхо­дит кипение. Сопоставить результаты расчета по обеим формулам, вычислив про­цент несовпадения.

Построить схематично график зависимости q от t при кипении воды, указав на ней область пузырькового кипения и ориентировочно положение точки, соот­ветствующей заданному режиму.

Данные, необходимые для решения своего варианта задачи, взять из табл. 9.2.

Таблица 9.2.

Заданные варианты

Варианты задачи

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Интенсивность теплового

потока q, МВт/ м2

0,2

0,2

0,2

0,2

0,2

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

Давление насыщения p, МПа

1,0

1,56

2,32

3,35

4,7

1,0

1,56

2,32

3,35

4,7

Для произвольных жидкостей – формула Кутателадзе:

Где значение в первых скобках выражается в м-2; во вторых скобках – безразмерно; =9,81; - плотности кипящей жидкости и сухого насыщенного пара, кг/м3; -коэффициент теплопроводности кипящей жидкости, ; - ее поверхностное натяжение, ; - ее коэффициент температуропроводности, ; Рн – ее давление насыщения, Па; - удельная теплота испарения, ; q – интенсивность теплоотдачи, ; Pr – число Прандтля жидкости. Контроль за единицами величин, подставляемых в формулу, должен быть особенно тщательным.

Определив коэффициент теплоотдачи по этой формуле для заданного значения q, получают возможность вычислить и температурный напор

Более простая и точная (+/-35%) формула теплоотдачи при пузырьковом кипении, но применимая только для воды, рекомендована Михеевым:

,

где - , Р – МПа, -

Методические указания. Наиболее вероятный источник ошибок при вычисле­нии — недостаточный контроль за единицами величин, подставляемых в формулы. После вычисления по указанным формулам коэффициента теплоотдачи определяют по формуле Ньютона — Рихмана температурный напор t при кипе­нии. Зная давление кипящей воды, определяют по таблицам термодинамических свойств насыщенного водяного пара и воды (или по табл. 5 приложения [1]) температуру насыщения tH, a пo tH и t находят температуру поверхности нагрева. График зависимости q от t схематично приведен на рис. 13.6 и 13.7 учебника [1]. Правильность решения задачи можно проконтролировать, сопоставив результат с диапазоном значений коэффициента теплоотдачи при пузырьковом (пузырчатом) кипении воды. Нижняя граница этого диапазона 20 кВт/(м2 • К), верхняя пред­ставлена в зависимости от давления на рис. 13.26 [1].

Задача 3 (к темам 14 и 15). Определить долю теплоотдачи излучением в составе полной (суммарной) теплоотдачи при нагревании помещения с температурой 20 ° С радиатором водяного отопления. Коэффициент теплоотдачи при свобод­ной конвекции от радиатора к воздуху принять равным 6,5 Вт/ (м2 • К).

Данные, необходимые для решения своего варианта задачи, выбрать из табл. 10.2.

Таблица 10.2.

Наименование

условия

Варианты задачи

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

Температура поверхности

радиаторов, ° С

75

70

65

60

55

60

65

70

75

80

Степень черноты радиаторов

(в зависимости от окраски)

0,7

0,8

0,7

0,6

0,5

0,5

0,4

0,5

0,6

0,7

Методические указания даны в первом варианте(К.р.№ 3).

Задача 4 (к теме 17). Определить расход пара на обогрев воды в пароводяном теплообменнике при условии, что весь пар в теплообменнике превращается в кон­денсат, выходящий из теплообменника в состоянии насыщения при давлении греющего пара. Найти площадь поверхности нагрева в теплообменнике при условии, что средний коэффициент теплоотдачи Кср = 2500 Вт/ (м • К).

Представить схематично графики изменения температуры теплоносителей вдоль поверхности нагрева. Объяснить, зависит ли средний логарифмический температурный напор и площадь поверхности нагрева в таком пароводяном теплообменнике от включения теплоносителей по схеме "прямоток" или "противоток". Потерями теплоты через стенки теплообменника в окружающую среду пренебречь. Данные, необходимые для решения своего варианта задачи, выбрать по табл. 11.2.

Таблица 11.2.

Наименование задан-ных условий

Варианты задачи

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

Расход воды в пароводяном

теплообменнике, кг/с

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Температура воды, ° С

на входе…

на выходе…

20

70

20

70

25

75

25

75

30

80

30

80

35

85

35

85

40

90

40

90

Давление греющего пара (при степени сухости 0,98), МПа

0,11

0,11

0,12

0,12

0,13

0,13

0,14

0,14

0,15

0,15

Вариант 3 (К.р. № 3)

Методические указания

Задачи 1-10. Для расчета коэффициента теплоотдачи при пузырьковом кипении воды в большом объеме можно воспользоваться формулой Михеева М.А. (3.15, 3.16) [1].

Задачи 11-20. При решении этих задач необходимо воспользоваться формулами Нуссельта для вычисления коэффициента теплоотдачи при пленочной конденсации чистого неподвижного пара на вертикальных трубах (12.13) и на горизонтальных трубах (12.24). Если физические свойства конденсата будут приниматься при температуре насыщения tH, , то в указанные выше формулы необходимо ввести поправку на зависимость физических свойств конденсата от температуры.

Задачи 21-29. При решении этих задач необходимо воспользоваться формулой (10.11) [2], приняв степень черноты окружающей среды .

Задача 30. Для решения задачи надо составить уравнение теплового баланса для термопары, считая при этом, что все тепло, полученное ею в результате конвекции от воздуха, отдается путем лучеиспускания холодным стенкам канала.

Задачи 31-37. Расчет теплообмена между телами с плоскопараллельными поверхностями (17.9), экраном между ними (17.20), телами, из которых одно находится в плоскости другого (17.39), в поглощающей среде (18.40) [1].

Задачи 39,40. Методические указания приведены в варианте №1(К.р.№ 3, задача 4). их задач необходимо воспользоваться формулами Нуссельта для вычисления коэффициента теплоотдач

Задачи

1. Определить коэффициент теплоотдачи и тепловую нагрузку поверхности нагрева при давлении кипящей воды 12 бар и температуре поверхности нагрева 200°С.

2. В электроиспарителе кипит вода при атмосферном давлении. Диаметр электропровода 1,2 мм, удельное электрическое сопротивление .

Вычислить наибольшую силу тока, который можно пропустить по проводу при условии, чтобы на поверхности провода сохранился пузырчатый режим кипения.

3. Определить давление и температуру кипящей воды, если тепловая нагрузка поверхности нагрева , а ее температура 180°С.

4. Тепловая нагрузка поверхности нагрева равна , а ее температура 180°С.Найти давление и температуру кипящей воды.

5. Вычислить коэффициент теплоотдачи и тепловую нагрузку поверхности нагрева испарителя при давлении кипящей воды 16 бар и температуре поверхности нагре­ва 212°С.

6. Тепловая нагрузка поверхности нагрева равна , а ее температура 190°С.Найти давление и температуру кипящей воды.

7. Вычислить наибольшую силу тока, который мож­но пропустить по нихромовому проводу, помещенному в воду при условии, чтобы на поверхности провода со­хранился пузырчатый режим кипения. Диаметр провода 1,1 мм, удельное электрическое сопротивление нихрома .

8. Тепловая нагрузка поверхности нагрева испарителя равна , а ее температура 190°С.

Определить температуру и давление кипящей воды.

9. Определить коэффициент теплоотдачи и тепловую нагрузку поверхности нагрева при давлении кипящей воды 12,5 бар и температуре поверхности нагрева 201°С.

10. Вычислить давление и температуру кипящей воды, если тепловая нагрузка поверхности нагрева равна , а ее температура 179°С.

11. Определить коэффициент теплоотдачи от конденсирующегося сухого насыщенного водяного пара к вертикальной трубе высотой 1 м, если температура ее поверхности °С, а давление насыщенного пара р=1,5 бар.

12. Определить количество сухого насыщенного пара, которое сконденсируется за 6 ч на горизонтальной трубке диаметром 25 мм и длиной 3 м, если температура поверхности трубки 21°С, а давление пара 0,05 бар.

13. Определить коэффициент теплоотдачи от конденсирующегося сухого насыщенного водяного пара к горизонтальной трубке диаметром 25 мм, температура поверхности которой °C. Давление насыщенного пара р=1,6 бар.

14. При каком отношении длины трубки к диаметру теплоотдача при пленочной конденсации водяного пара на горизонтальной и вертикальной трубках будет одинаковой?

15. На поверхности горизонтальной трубки, расположенной в верхнем ряду конденсатора паровой турбины, происходит пленочная конденсация сухого насыщенного водяного пара при давлении 0,05 бар.

Наружный диаметр трубки 20 мм, температура ее поверхности 16°С. Вычислить коэффициент теплоотдачи от пара к трубке, а также количество пара, которое сконденсируется за 1 час на 1 пог. м трубки.

16. Найти коэффициент теплоотдачи от конденсирую­щегося сухого насыщенного водяного пара к верти­кальной трубе высотой 1,2 м, если температура ее поверхности 101°С, а давление пара р=1,5 бар.

17. Определить количество сухого насыщенного во­дяного пара, которое сконденсируется за 4 ч на го­ризонтальной трубке диаметром 24 мм и длиной 2 м, если температура поверхности трубки 20°С, а давление пара 0,05 бар.

18. Горизонтальная трубка имеет наружный диаметр 25 мм и температуру поверхности 12°С. На поверхности трубки происходит пленочная конденсация сухого насыщенного водяного пара при давлении р=0,045 бар. Определить коэффициент теплоотдачи от пара к трубке и количество пара, конденсирующееся за 1 ч на 1 пог. м трубки.

19. На вертикальной трубке длиной 1 ми и диаметром 25 мм происходит пленочная конденсация водяного па­ра. Вычислить, во сколько раз изменится коэффици­ент теплоотдачи, если трубку расположить горизон­тально.

20. На поверхности горизонтальной трубки диаметром 25 мм происходит пленочная конденсация сухого насыщенного водяного пара при давлении р=0,073 бар. Температура поверхности трубки 12°С.

Определить коэффициент теплоотдачи от пара к трубке, а также количество пара, которое сконденсируется за 1 ч на 1 пог. м этой трубки.

21. Определить степень черноты поверхности шара, находящегося в большом помещении, если температура поверхности шара 427°С, температура стен помещения 27°С. Количество тепла, теряемое шаром в результате излучения за 1 с, Q=180 Вт. Диаметр шара 0,2 м.

22. Определить количество тепла, отдаваемого посред­ством излучения паропроводом, имеющим температуру и степень черноты поверхности соответственно t=500°С и . Температура окружающей среды 30°С. Диаметр паропровода 0,3 м.

23. Вычислить потерю тепла излучением стального цилиндра диаметром 70 мм и длиной 150 мм, находящегося в большом помещении. Температура поверхности цилиндра и степень черноты соответственно равны: t=700°С и . Температура поверхности стен 20°С.

24. Сосуд, имеющий двойные стенки (дьюаровский сосуд), наполнен жидким кислородом.

Обе стенки сосуда покрыты слоем серебра, степень черноты которого равна . Воздух из объема между стенками откачан. Температура внутренней поверхности внешней стенки равна 23°С, а внешней поверхности внутренней стенки t= — 183°С.

Вычислить количество тепла, которое проникает в сосуд посредством лучистого теплообмена между стенками.

Поверхности обеих стенок сосуда принять одинаковыми и равными.

25. Количество тепла, теряемое 1 пог. м паропровода за 1 с путем излучения, равно Q=12000 Вт/м. Температура поверхности паропровода равна 527°С. Температура окружающей среды 27°С. Диаметр паропровода 0,2 м.

Определить степень черноты поверхности паропровода.

26. Определить количество тепла, отдаваемого посредством излучения паропроводом, имеющим температуру и степень черноты поверхности соответственно t=470°С и . Температура окружающей среды 25°С. Диаметр паропровода 0,2 м.

27. Определить теплоотдачу излучением от поверхности отопительного радиатора в помещении. Температура стенок радиатора, практически равная температуре греющей воды, 92°С. Температура стен помещения 15°С. Степень черноты поверхности радиатора 0,9.

28. Вычислить количество тепла, теряемого водой, налитой в цилиндрический термос, при температуре 98°С. Стенки вакуумной промежуточной полости посеребрены: .

Температура наружной поверхности внутренней стенки равна температуре воды, а температура внутренней поверхности наружной стенки 22°С. Диаметр внутренней полости термоса 65 мм, наружный диаметр термоса 80 мм, длина 450 мм. Потери тепла через торцы термоса не учитывать.

29. Вычислить потерю тепла путем лучеиспускания стального шара диаметром 70 мм, находящегося в большом помещении. Температура поверхности и степень черноты соответственно равны: t=650°С и . Температура поверхности стен 15°С.

30. Для измерения температуры горячего воздуха, протекающего по каналу, в поток помещена термопара. Показание термопары равно 197°С. Степень черноты спая термопары и температура стенок канала равны соответственно 0,80 и 103°С. Коэффициент теплоотдачи соприкосновением от потока воздуха к спаю термопары

.

Найти ошибку в показании термопары, которая возникает в результате лучистого теплообмена между спаем термопары и стенками канала. Вычислить истинную температуру воздуха, протекающего по каналу.

31. Во сколько раз уменьшится лучистый теплообмен между двумя параллельными стальными пластинами со степенью черноты , если между ними поместить экран из асбестового картона, обладающего степенью черноты ? То же для трех и четырех экранов.

32. Определить коэффициент теплоотдачи путем излучения от дымовых газов к поверхности пучка труб водотрубного котла. Дымовые газы имеют температуру 1030°С и давление 1 бар. Температура наружной поверхности трубок равна 270°С. Центры трубок расположены в вершинах равностороннего треугольника, причем d=60 мм и х=60 мм. Дымовые газы содержат 6% водяного пара и 11% углекислоты. Степень черноты поверхности трубок .

33. Дымовые газы при входе в цилиндрический газоход имеют температуру 970°С, при выходе 800°С. Давление газов 1 бар. Средняя температура поверхности газохода 600°С, степень черноты поверхности . Дымовые газы содержат 8% углекислоты и 11% водяного пара.

Определить количество тепла, передаваемого лучеиспусканием от газов к 1 м2 поверхности газохода. Диаметр газохода d=0,7 м.

34. Вычислить, какое количество экранов из медных листов Сэ=0,97Вт/м2∙К4 надо поставить между двумя железными стенками С1= С2=4,95Вт/м2∙К4 , чтобы уменьшить лучистый теплообмен от одной железной стенки к другой в 18 раз.

35. Для измерения температуры горячего воздуха, протекающего по каналу, в поток помещена термопара. Показание термопары равно 155°С. Степень черноты спая термопары и температура стенок канала равны соответственно 0,85 и 120°С. Коэффициент теплоотдачи от потока воздуха к спаю термопары

.

Найти ошибку в показании термопары, которая возникает в результате лучистого теплообмена между спаем термопары и стенками канала. Вычислить истинную температуру воздуха.

36. Паропровод с внешним диаметром 18 см проходит сначала по квадратному каналу, имеющему размеры см2, затем по коридору шириной 1,7 м и высотой 2,5 м, и, наконец, по залу шириной 7 м и высотой 5 м. Длины канала, коридора и зала настолько велики по сравнению с их поперечными размерами, что задачу можно рассматривать как двухмерную.

Определить приведенные коэффициенты для всех трех случаев, если для поверхности трубы С1=4Вт/м2∙К4, а для стен во всех трех случаях С2=4,3Вт/м2∙К4. Вычислить потери тепла излучением 1 пог. м паро­провода к стенкам квадратного канала, если температу­ра поверхности паропровода 90°С, а температура стенок канала 15°С.

37. Между двумя пластинами со степенью черноты расположен экран, имеющий степень черноты =0,15. Температуры пластин соответственно равны 285 и 70°С. Определить температуру экрана и ко­личество тепла, передаваемого от горячей пластины к холодной.

38. В газоходе парового котла расположен пучок ки­пятильных труб диаметром d=57,5 мм. Трубы расположены по треугольнику, расстояние между поверхностями труб х=115 мм. Дымовые газы, омывающие трубы, имеют температуру 980°С, давление р = 1 бар и содер­жат 4% водяного пара и 12% углекислоты. Температура наружной поверхности труб равна 230°С, степень черноты поверхности .

Вычислить коэффициент теплоотдачи путем лучеис­пускания от газов к трубам.

39. Определить конечные температуры теплоносите­лей и количество тепла, передаваемое в прямоточ­ном теплообменнике с поверхностью нагрева F = 2,3 м2, если коэффициент теплопередачи равен . Начальные температуры горячего и холодного теплоно­сителей соответственно равны 120 и 20°С, а величины и равны .

40. Секундный расход охлаждаемой жидкости в теплообменном аппарате равен 0,1 кг/с, начальная температура жидкости °С, плотность = 1100 кг/м3, удельная теплоемкость . Поверхность теплообмена 7 м2. Для охлаждения имеет­ся 0,3 кг/с воды при температуре 5°С. Коэффициент теплопередачи . Определить конечные температуры жидкостей и ко­личество передаваемого тепла, если теплообменник выполнен по схеме противотока.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]