Решение задач по теме «Теплоотдача и теплопроводность»

Практическая работа

Решение задач по теме: «Теплоотдача и теплопроводность»

1. Определить потерю тепла с 1 м трубопровода диаметром , покрытого слоем изоляции толщиной Коэффициент теплопроводности трубы , а изоляции - Температура воды в трубопроводе , а окружающего воздуха . Коэффициенты теплоотдачи: Вычислить температуру на внешней поверхности изоляции.

Решение: Линейный коэффициент теплопередачи

(21)

Линейная плотность теплового потока

.

Температура на поверхности изоляции

2. Определить коэффициент теплоотдачи при кипении воды, текущей в трубе диаметром мм со скоростью м/с; плотность теплового потока Вт/м²; температура насыщения , чему соответствует давление бар.

Решение. Теплофизические свойства воды находим по таблице А3: Вт/м²К; м²/с; .

Коэффициент теплоотдачи для кипящей воды по формуле (30):

Вт/(м² ·К).

Коэффициент теплоотдачи при пузырьковом кипении по формуле (34):

Вт/(м² ·К).

Коэффициент теплоотдачи кипящей воды в трубе по (35):

Вт/(м² ·К).

3. На наружной поверхности вертикальной трубы диаметром мм и высотой м конденсируется сухой насыщенный водяной пар при давлении бар. Температура поверхности трубы . Определить средний по высоте коэффициент теплоотдачи от пара к трубе и расход пара, конденсирующийся на поверхности трубы.

Решение. Термодинамические свойства: бар, , кДж/кг.

Теплофизические свойства при : кг/м³; Вт/мК;

м²/с; ; ; напор . Преобразуем уравнение (36) к размерному виду (для вертикальной трубы):

Вт/(м² ·К).

Критерий Рейнольдса жидкой пленки .

Коэффициент волнового течения пленки .

Коэффициент переменности теплофизических свойств пленки

.

1. Средний коэффициент теплоотдачи Вт/(м² К).