![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Задача 1.7
Паропровод диаметром 150/160 мм покрыт слоем тепловой изоляции толщиной dиз=100мм. Коэффициенты теплопроводности стенок трубы Рисунок 1.12
Решение Внешний диаметр паропровода равен:
Тепловые потери с 1м паропровода будут равны (формула 1.19): Температура tW 2 будет равна (из формулы 1.18): Задача 1.8 Определить температуры на поверхности соприкосновения слоев стенки tW 2 камеры сгорания жидкостного ракетного двигателя и на внешней поверхности tW 3, если диаметр камеры d1=190 мм, толщина защитного покрытия dn=1 мм и его коэффициент теплопроводности ln=1, 15 Вт/м× град, а толщина основной стенки Рисунок 1.13
Решение Из формул (1.18) и (1.19) будем иметь: Из условий задачи:
Тогда:
Задача 1.9 По неизолированному трубопроводу диаметром 170/185 мм, проложенному на открытом воздухе, протекает вода со средней температурой tf1= 95°С, температура окружающего воздуха tf2= -18°С. Определить потерю теплоты с 1м длины трубопровода и температуры на внутренней и внешней поверхностях этого трубопровода, если коэффициент теплопроводности материала трубы Рисунок 1.14
Решение Потеря тепла с 1м длины трубопровода будет равна (формула 1.21): Температуры на внутренней и внешней поверхностях практически равны (формулы для определения температур аналогичны выражениям (1.10), (1.11) для плоской стенки):
Задача 1.10 Определить тепловые потери на 1м длины трубопровода, а также температуры на внутренней и внешней поверхностях при условии, что трубопровод, рассматриваемый в задаче 1.9, покрыт слоем изоляции толщиной d =70 мм с коэффициентом теплопроводности lиз= 0, 116 Вт/м× град, а коэффициент теплоотдачи поверхности изоляции к окружающей среде a2=9, 3 Вт/м2× град. Остальные условия те же, что и в задаче 1.9. Рисунок 1.15
Решение В соответствии с условиями задачи Тепловые потери на 1 м длины трубопровода можно определить по формуле (1.22): lиз=l2; Температуры на поверхностях трубопровода будут равны:
Задача 1.11 Шаровой реактор, внутренний диаметр которого d1 = 1м, имеет общую толщину стенки и слоя изоляции d = 65мм с эквивалентным коэффициентом теплопроводности lэкв = 1, 047 Вт/м× град. Определить удельную тепловую нагрузку внутренней и наружной поверхностей стенки реактора, если температура внутренней поверхности стенки tW1 = 160°С, а внешней tW2= 60°С. Рисунок 1.16
Решение Из условий задачи: d2= d1 +2d =(1000+2× 65) мм=1130 мм. Общее количество теплоты, выделяемое реактором (формула 2.63 /14/): Удельная тепловая нагрузка на внутренней и наружной поверхностях: Задача 1.12 Электронагреватель выполнен из нихромовой проволоки диаметром d = 2 мм, длиной l = 10 м. Он обдувается холодным воздухом с температурой t = 20°С. Вычислить тепловой поток с 1 м нагревателя, а также температуры на поверхности и на оси проволоки, если сила тока I, проходящего через нагреватель, составляет 25А. Удельное электрическое сопротивление нихрома r =1, 1 Ом× мм2/м, коэффициент теплопроводности нихрома l =17, 5 Вт/м2× град и коэффициент теплоотдачи от поверхности нагревателя к воздуху a=46, 5Вт/м2× град. Рисунок 1.17
Решение Электрическое сопротивление нагревателя: Мощность нагревателя: Тепловой поток, выделяемый нагревателем на длине 1 м: Температура поверхности проволоки будет равна: Температура на оси проволоки нагревателя равна
Задача 1.13 Трубка из нержавеющей стали с внутренним диаметром Рисунок 1.18
Решение Электрическое сопротивление на единицу длины трубки: Здесь r 1, r2 – внутренний и внешний радиусы трубки (r1 =7, 6 мм, r2=4 мм). Тепловой поток на единицу длины: Объемная производительность внутренних источников тепла:
Задача 1.14 Через трубку из нихромовой стали диаметром 14/14, 6 мм пропускается ток силой I=300А. Определить объемную теплопроизводительность источников теплоты и перепад температуры в стенке трубки в предположении, что теплота отводится: а) только через внутреннюю поверхность трубки; б) только через наружную поверхность трубки. Электрическое сопротивление материала трубки r =1, 17 Ом× мм2/м и коэффициент теплопроводности l = 7, 2 Вт/м× град. Рисунок 1.19
Решение. Электрическое сопротивление на единицу длины трубки:
Здесь r1=7 мм и r2=7, 3 мм – внутренний и внешний радиусы трубки. Тепловой поток на единицу длины: Объемная производительность внутренних источников тепла: а) Перепад температур в стенке трубки при отводе теплоты через внутреннюю поверхность трубки (формула 1.35): б) Перепад температур в стенке трубки при отводе теплоты через наружную поверхность трубки (формула 1.32¢):
|