Дополнительные задачи к самостоятельной контрольной работе №1

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ К САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ №1

№ задачи

ЗАДАЧА

Вычислить коэффициент теплоотдачи от трубы к воздуху для двух случаев:

1)       воздух движется в длинной трубе внутренним диаметром 40 мм;

2)       воздух омывает трубу снаружи в поперечном направлении, внешний диаметр трубы 40 мм.

Для обоих случаев температура воздуха 60 °С, скорость воздуха принять равной 5 м/с.

Определить необходимую толщину изоляции, если допустимые температуры ее поверхностей 250 ^оC и 45 ^оС, а удельный тепловой поток через изоляцию не должен превосходить 500 Вт/м² (λ_из=0,06 Вт/м∙^оС). Решить задачу для плоской стенки и трубы с наружным диаметром 102 мм.

В сосуде кипит вода под давлением p = 0,2 МПа. Режим кипения пузырьковый. Чему равна плотность теплового потока на поверхности нагрева, если температура стенки сосуда Т_с = 135 °С?

Определить тепловой поток через бетонную стену здания толщиной 200 мм, высотой 2,5 м и длиной 2 м, если температуры на ее поверхностях 20 ^оС и -10 ^оС, а коэффициент теплопроводности стены 1 Вт/м∙^оС. Как изменится тепловой поток, если стену с наружной стороны изолировать слоем пенопласта толщиной 5 см (м² (λ_из=0,05 Вт/м∙^оС)?

Определить плотность теплового потока, проходящего через стальную стенку толщиной 10 мм (λст=50 Вт/м∙^оС) и коэффициенты теплопередачи для двух случаев. В первом случае: температура газов 1127 ^оС, температура кипящей воды 227 ^оС, коэф.теплоотдачи от газов к стенке 100 Вт/(м²∙ ^оС) и от стенки к кипящей воде 5000 Вт/(м²∙ ^оС). Во втором случае: в процессе эксплуатации поверхность нагрева со стороны воды покрылась слоем накипи толщиной 30 мм (λнак=2 Вт/м∙^оС). Температура газов и воды остается без изменения.

Определить площадь поверхности нагрева водяного экономайзера, в котором теплоносители движутся:

а) по противоточной схеме и

б) по прямоточной схеме,

если известны следующие величины: температура газов на входе 420 ^оС; расход газов 220 т ∕ ч; теплоемкость газов 1045 Дж∕(кг·^оС); температура воды на входе 105 ^оС; расход воды 120 т ∕ ч; количество передаваемой теплоты 13,5 МВт; коэффициент теплопередачи от газов к воде 79 Вт ∕ (м²·^оС). Сравнить полученные результаты.

По трубопроводу (d_внутр=100 мм) проходит воздух, нагретый до температуры 120 ^оС. Определить значение коэффициента теплоотдачи, если скорость воздуха W=5 м/с.

Определить коэф.теплопроводности материала стены толщиной 50 мм, если плотность теплового потока через нее 100 Вт/м², а разность температур на поверхностях 20 ^оС.

Рассчитать теплопотери через глухую стену здания размером 2,5х4 м зимой (температура внутри 20 ^оС, снаружи минус 20 ^оС). Стена сделана из кирпича (λкирп=0,5 Вт/м∙^оС, толщина стены 0,5 м). Принять коэф.теплоотдачи внутри и снаружи соответственно 10 и 30 Вт/м²∙^оС.

Стальной паропровод диаметром 180/200 мм (λст=50 Вт/м∙^оС) покрыт слоем жароупорной изоляции толщиной 50 мм (λиз=0,18 Вт/м∙^оС). Сверх этой изоляции лежит слой пробки толщиной 50 мм (λпр=0,06 Вт/м∙^оС). Температура протекающего внутри пара равна 427 ^оС, температура наружного воздуха 27 ^оС. Коэф.теплоотдачи от пара к трубе 200 Вт/м²∙^оС, а от поверхности пробковой изоляции к воздуху 10 Вт/м²∙^оС. Определить потери теплоты на 1 м трубопровода, а также температуры отдельных слоев.

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Организация работы процедурного кабинета

Области применения синхронных машин

Оптимизация по Винеру и Калману