СМЫСЛ
Онлайн помощь студентам
Теплотехника. Задачи на теплопроводность
Примеры решение задач.
Задача 1
Тонкая пластина длиной l0=4 м и шириной а=1,5 м обтекается продольным потоком воздуха. Скорость и температура набегающего потока равны соответственно w0=3 м/с, t0=20°С. Температура поверхности пластины tc=90°C.
Определить средний по длине пластины коэффициент теплоотдачи и количество теплоты, отдаваемой пластиной воздуху.
Задача 2
Вычислить потери теплоты через единицу поверхности кирпичной обмуровки парового котла в зоне размещения водяного экономайзера и температуры на поверхностях стенки, если толщина стенки d=350 мм, температура газов tж1=800° C и воздуха в котельной tж2=30° C. Коэффициент теплоотдачи от газов к поверхности стенки 1=23 Вт/(м2×К) и от стенки к воздуху 2=12 Вт/(м2×К). Коэффициент теплопроводности стенки =0,7 Вт/(м×К).
Тонкая пластина длиной l0=4 м и шириной а=1,5 м обтекается продольным потоком воздуха. Скорость и температура набегающего потока равны соответственно w0=3 м/с, t0=20°С. Температура поверхности пластины tc=90°C.
Определить средний по длине пластины коэффициент теплоотдачи и количество теплоты, отдаваемой пластиной воздуху.
Задача 2
Вычислить потери теплоты через единицу поверхности кирпичной обмуровки парового котла в зоне размещения водяного экономайзера и температуры на поверхностях стенки, если толщина стенки d=350 мм, температура газов tж1=800° C и воздуха в котельной tж2=30° C. Коэффициент теплоотдачи от газов к поверхности стенки 1=23 Вт/(м2×К) и от стенки к воздуху 2=12 Вт/(м2×К). Коэффициент теплопроводности стенки =0,7 Вт/(м×К).
Рисунок к задаче 1
Для воздуха при t0 = 20 °С, n = 15,06× 10-6 м2/с, = 2,59× 10-2 Bт/(м×К), Pr = 0,703. Число Рейнольдса
Re = w0l0/n = 3×2/15,06×10-6 = 3,98×105 < 5×105,
следовательно, режим течения в пограничном слое ламинарный. В этих условиях средняя по длине теплоотдача может быть рассчитана по формуле (1.4), где физические свойства выбираются по температуре набегающего потока t0. В рассматриваемом случае
Nu = 0,67 (3,98× 105)1/2 (0,703)1/3 = 375
и коэффициент теплоотдачи
= Nu×/l0 = 375×2,59×10-2/2 = 4,87 Вт/(м2×К)
Количество передаваемой теплоты с обеих сторон пластины
Q = (tс - t0)F= 4,87(90 - 20) ×2×2×l,5 = 2050 Вт.
Ответ: = 4,87 Вт/(м2×·К); Q = 2050 Вт.
Re = w0l0/n = 3×2/15,06×10-6 = 3,98×105 < 5×105,
следовательно, режим течения в пограничном слое ламинарный. В этих условиях средняя по длине теплоотдача может быть рассчитана по формуле (1.4), где физические свойства выбираются по температуре набегающего потока t0. В рассматриваемом случае
Nu = 0,67 (3,98× 105)1/2 (0,703)1/3 = 375
и коэффициент теплоотдачи
= Nu×/l0 = 375×2,59×10-2/2 = 4,87 Вт/(м2×К)
Количество передаваемой теплоты с обеих сторон пластины
Q = (tс - t0)F= 4,87(90 - 20) ×2×2×l,5 = 2050 Вт.
Ответ: = 4,87 Вт/(м2×·К); Q = 2050 Вт.
Задача 2
Решение.
Толщина стенки d=350 мм;
температура газов tж1=800° C;
температура воздуха в котельной tж2=30° C;
коэффициент теплоотдачи от газов к поверхности стенки 1=23 Вт/(м2×К);
коэффициент теплоотдачи от от стенки к воздуху 2=12 Вт/(м2×К);
коэффициент теплопроводности стенки =0,7 Вт/(м×К).
Потери тепла через единицу поверхности определяем по формуле:
Решение.
Толщина стенки d=350 мм;
температура газов tж1=800° C;
температура воздуха в котельной tж2=30° C;
коэффициент теплоотдачи от газов к поверхности стенки 1=23 Вт/(м2×К);
коэффициент теплоотдачи от от стенки к воздуху 2=12 Вт/(м2×К);
коэффициент теплопроводности стенки =0,7 Вт/(м×К).
Потери тепла через единицу поверхности определяем по формуле:
Потери тепла через единицу поверхности. Формула
q=(800-30)/(1/12+0,35/0,7+1/23)= 1228.4 Вт/м
Температуры на поверхностях стенки:
Температуры на поверхностях стенки:
Расчёт
Ответ: Потери теплоты q = 1228.4 Вт/м². Температура на поверхностях стенки tc1 = 746.59ºС и tc2 = 132.37ºС.
Заявка на услуги
Укажите наиболее удобный для ВАС способ связи
и с Вами свяжутся в ближайшее время
и с Вами свяжутся в ближайшее время
Нажимая на кнопку, Вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с Условиями.
- Имя - "" (имя переменной не требуется)
- Поле в одну строку - myvk
- Телефон - myphone
- Телефон - mywhatsapp
- Поле в одну строку - mytelegram
- E-mail - myemail
Вконтакте
Телефон
WhatsApp
Telegram
E-mail
