Контрольная работа №2 по дисциплине Основы термодинамики и теплотехники для студентов группы СЭГГ 2018

Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі

Министерство образования и науки Республики Казахстан

«Павлодар мұнай газ колледж» мекемесі

Учреждение «Павлодарский нефтегазовый колледж»

0802000 «Мұнай-газ құбырларын және мұнай-газ қоймаларын салу және пайдалану» мамандығы үшін

Для специальности: 0802000 «Сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ»

ТОП/ГРУППА СЭГГ 218, СЭГГ 317

№2 БАҚЫЛАУ ЖҰМЫСЫН ОРЫНДАУ ТАПСЫРМАЛАРЫ

ЗАДАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ №2

«ТЕРМОДИНАМИКА ЖӘНЕ ЖЫЛУТЕХНИКА НЕГІЗДЕРІ» ПӘН БОЙЫНША

ПО ДИСЦИПЛИНЕ: «ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ И ТЕПЛОТЕХНИКИ»

Павлодар қ.

г. Павлодар

ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ И ТЕПЛОТЕХНИКИ (СЭГГ)

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №2

Вариант № 1

Задание №1. Дайте определения:

1. Формы передачи тепла.

2. Теплообмен конвекцией.

3. Закон Стефана-Больцмана.

Задание №2. Решите задачи:

1. Определить коэффициент теплопроводности кирпичной стенки печи толщиной 400 мм, если температура на внутренней поверхности стенки 300⁰С и на наружной 50⁰С. Потери теплоты через стенку q=180 Вт/м².

2. Определить теплообмен излучением между двумя параллельными кирпичными поверхностями, если температура поверхностей 250⁰С и 40⁰С. Степени черноты поверхностей соответственно 0,7 и 0,8.

3. Определить потерю теплоты с поверхности 1 м неизолированного трубопровода горячего водоснабжения, если его внутренний диаметр 82 мм, толщина стенки 5 мм и коэффициент ее теплопроводности 50 Вт/ м*К. Температура воды 95⁰С, наружная температура 25⁰С. Коэффициент теплоотдачи от воды к стенке трубы 5000 Вт/(м²*К) и от трубы к воздуху 15 Вт/(м²*К).

Вариант № 2

Задание №1. Дайте определения:

1. Теплопередача.

2. Закон Ньютона-Рихмана.

3. Теплопередача между теплоносителями через стенку.

Задание №2. Решите задачи:

1. Через плоскую металлическую стенку топки котла толщиной 12 мм от газов к кипящей воде проходит удельный тепловой поток q=27 000 Вт/м². Коэффициент теплопроводности стали 45 Вт/ (м*К). Определить перепад температуры на поверхностях стенки.

2. Плотность теплового потока через плоскую стенку бака при температуре газов 1 100⁰C и температуре воды 180⁰C составляет 50 000 Вт/(м²*К). Коэффициент теплоотдачи со стороны воды 5 700 Вт/(м²*К). Определить коэффициент теплопередачи, коэффициент теплоотдачи со стороны газов и температуры поверхностей стенки бака, если ее толщина 12 мм и коэффициент теплопроводности металла 56 Вт/ (м*К).

3. Определить теплообмен излучением между двумя параллельными кирпичными поверхностями, если температура поверхностей 250⁰С и 60⁰С. Степени черноты поверхностей соответственно 0,86 и 0,92.

Вариант № 3

Задание №1. Дайте определения:

1. Теплопроводность.

2. Коэффициент теплоотдачи.

3. Основы теплового расчета теплообменных аппаратов.

Задание №2. Решите задачи:

1. Определить удельный тепловой поток через бетонную стенку толщиной 400 мм, если температуры на внутренней и наружной поверхностях соответственно равны t₁=16⁰C и t₂= - 16⁰C. Коэффициент теплопроводности бетона равен 1,03 Вт/ (м*К)

2. Определить теплоту излучения 1 м неизолированного трубопровода диаметром 32 мм, если температура его поверхности 110⁰С, а температура стен в помещении равна 20⁰С.

3. Определить потерю теплоты с поверхности 1 м неизолированного трубопровода горячего водоснабжения, если его внутренний диаметр 72 мм, толщина стенки 2,5 мм и коэффициент ее теплопроводности 50 Вт/ м*К. Температура воды 97⁰С, наружная температура 12⁰С. Коэффициент теплоотдачи от воды к стенке трубы 5000 Вт/(м²*К) и от трубы к воздуху 15 Вт/(м²*К).

Вариант № 4

Задание №1. Дайте определения:

1. Закон Фурье

2. Теплообмен излучением

3. Назначение и принцип действия теплообменных аппаратов.

Задание №2. Решите задачи:

1. Определить эквивалентный коэффициент теплопроводности стальной стенки парового котла, если стенка покроется слоем накипи 2 мм с коэффициентом теплопроводности 1,35 Вт/ м*К. Толщина стального листа 16 мм и коэффициент теплопроводности = 50 Вт/ (м*К)

2. Определить плотность теплового потока через плоскую стенку металлического водонагревателя и температуру на поверхностях стенки, если заданы: температура греющих газов 1200⁰С, температура воды в баке 180⁰С, коэффициенты теплоотдачи соответственно 50 Вт/(м²*К) и 5 000 Вт/(м²*К), толщина стенки 16 мм и коэффициент теплопроводности материала стенки 60 Вт/(м*К).

3. Определить теплообмен излучением между двумя параллельными кирпичными поверхностями, если температура поверхностей 300⁰С и 60⁰С. Степени черноты поверхностей соответственно 0,6 и 0,8.

Вариант № 5

Задание №1. Дайте определения:

1. Коэффициент теплопроводности

2. Закон Стефана-Больцмана.

3. Уравнение теплового баланса.

Задание №2. Решите задачи:

1. Определить теплоту излучения 1 м неизолированного трубопровода диаметром 32 мм, если температура его поверхности 120⁰С, а температура стен в помещении равна 20⁰С.

2. Определить плотность теплового потока через плоскую стенку металлического водонагревателя и температуру на поверхностях стенки, если заданы: температура греющих газов 1300⁰С, температура воды в баке 300⁰С, коэффициенты теплоотдачи соответственно 40 Вт/(м²*К) и 7 000 Вт/(м²*К), толщина стенки 12 мм и коэффициент теплопроводности материала стенки 48 Вт/(м*К).

3. Плотность теплового потока через плоскую стенку бака при температуре газов 1 100⁰C и температуре воды 180⁰C составляет 50 000 Вт/(м²*К). Коэффициент теплоотдачи со стороны воды 5 700 Вт/(м²*К). Определить коэффициент теплопередачи, коэффициент теплоотдачи со стороны газов и температуры поверхностей стенки бака, если ее толщина 12 мм и коэффициент теплопроводности металла 56 Вт/ (м*К).

Вариант № 6

Задание №1. Дайте определения:

1. Формы передачи тепла.

2. Основные определения и законы лучистого теплообмена.

3. Основы теплового расчета теплообменных аппаратов.

Задание №2. Решите задачи:

1. Плотность теплового потока через плоскую стенку бака при температуре газов 1 100⁰C и температуре воды 180⁰C составляет 50 000 Вт/(м²*К). Коэффициент теплоотдачи со стороны воды 5 700 Вт/(м²*К). Определить коэффициент теплопередачи, коэффициент теплоотдачи со стороны газов и температуры поверхностей стенки бака, если ее толщина 12 мм и коэффициент теплопроводности металла 56 Вт/ (м*К).

2. Определить теплообмен излучением между двумя параллельными кирпичными поверхностями, если температура поверхностей 200⁰С и 50⁰С. Степени черноты поверхностей соответственно 0,8 и 0,9.

3. Определить потерю теплоты с поверхности 1 м неизолированного трубопровода горячего водоснабжения, если его внутренний диаметр 76 мм, толщина стенки 3 мм и коэффициент ее теплопроводности 50 Вт/ м*К. Температура воды 95⁰С, наружная температура 15⁰С. Коэффициент теплоотдачи от воды к стенке трубы 5000 Вт/(м²*К) и от трубы к воздуху 15 Вт/(м²*К).

Вариант № 7

Задание №1. Дайте определения:

1. Формы передачи тепла.

2. Теплообмен конвекцией.

3. Закон Стефана-Больцмана.

Задание №2. Решите задачи:

1. Определить коэффициент теплопроводности кирпичной стенки печи толщиной 300 мм, если температура на внутренней поверхности стенки 320⁰С и на наружной 60⁰С. Потери теплоты через стенку q=180 Вт/м².

2. Определить теплообмен излучением между двумя параллельными кирпичными поверхностями, если температура поверхностей 280⁰С и 60⁰С. Степени черноты поверхностей соответственно 0,7 и 0,8.

3. Определить потерю теплоты с поверхности 1 м неизолированного трубопровода горячего водоснабжения, если его внутренний диаметр 72 мм, толщина стенки 6 мм и коэффициент ее теплопроводности 40 Вт/ м*К. Температура воды 95⁰С, наружная температура 25⁰С. Коэффициент теплоотдачи от воды к стенке трубы 5000 Вт/(м²*К) и от трубы к воздуху 15 Вт/(м²*К).

Вариант № 8

Задание №1. Дайте определения:

1. Теплопередача.

2. Закон Ньютона-Рихмана.

3. Теплопередача между теплоносителями через стенку.

Задание №2. Решите задачи:

1. Через плоскую металлическую стенку топки котла толщиной 12 мм от газов к кипящей воде проходит удельный тепловой поток q=28 000 Вт/м². Коэффициент теплопроводности стали 45 Вт/ (м*К). Определить перепад температуры на поверхностях стенки.

2. Плотность теплового потока через плоскую стенку бака при температуре газов 1 100⁰C и температуре воды 180⁰C составляет 50 000 Вт/(м²*К). Коэффициент теплоотдачи со стороны воды 5 700 Вт/(м²*К). Определить коэффициент теплопередачи, коэффициент теплоотдачи со стороны газов и температуры поверхностей стенки бака, если ее толщина 14 мм и коэффициент теплопроводности металла 58 Вт/ (м*К).

3. Определить теплообмен излучением между двумя параллельными кирпичными поверхностями, если температура поверхностей 260⁰С и 80⁰С. Степени черноты поверхностей соответственно 0,86 и 0,92.

Вариант № 9

Задание №1. Дайте определения:

1. Формы передачи тепла.

2. Теплообмен конвекцией.

3. Закон Стефана-Больцмана.

Задание №2. Решите задачи:

1. Определить коэффициент теплопроводности кирпичной стенки печи толщиной 380 мм, если температура на внутренней поверхности стенки 600⁰С и на наружной 90⁰С. Потери теплоты через стенку q=250 Вт/м².

2. Определить теплообмен излучением между двумя параллельными кирпичными поверхностями, если температура поверхностей 270⁰С и 50⁰С. Степени черноты поверхностей соответственно 0,75 и 0,85.

3. Определить потерю теплоты с поверхности 1 м неизолированного трубопровода горячего водоснабжения, если его внутренний диаметр 90 мм, толщина стенки 8 мм и коэффициент ее теплопроводности 57 Вт/ м*К. Температура воды 93⁰С, наружная температура 27⁰С. Коэффициент теплоотдачи от воды к стенке трубы 5000 Вт/(м²*К) и от трубы к воздуху 15 Вт/(м²*К).

Вариант № 10

Задание №1. Дайте определения:

1. Теплопередача.

2. Закон Ньютона-Рихмана.

3. Теплопередача между теплоносителями через стенку.

Задание №2. Решите задачи:

1. Через плоскую металлическую стенку топки котла толщиной 13 мм от газов к кипящей воде проходит удельный тепловой поток q=28 000 Вт/м². Коэффициент теплопроводности стали 45 Вт/ (м*К). Определить перепад температуры на поверхностях стенки.

2. Плотность теплового потока через плоскую стенку бака при температуре газов 1 200⁰C и температуре воды 190⁰C составляет 50 000 Вт/(м²*К). Коэффициент теплоотдачи со стороны воды 5 700 Вт/(м²*К). Определить коэффициент теплопередачи, коэффициент теплоотдачи со стороны газов и температуры поверхностей стенки бака, если ее толщина 14 мм и коэффициент теплопроводности металла 55 Вт/ (м*К).

3. Определить теплообмен излучением между двумя параллельными кирпичными поверхностями, если температура поверхностей 350⁰С и 90⁰С. Степени черноты поверхностей соответственно 0,86 и 0,92.

Вариант № 11

Задание №1. Дайте определения:

1. Теплопроводность.

2. Коэффициент теплоотдачи.

3. Основы теплового расчета теплообменных аппаратов.

Задание №2. Решите задачи:

1. Определить удельный тепловой поток через бетонную стенку толщиной 400 мм, если температуры на внутренней и наружной поверхностях соответственно равны t₁=16⁰C и t₂= - 16⁰C. Коэффициент теплопроводности бетона равен 1,03 Вт/ (м*К)

2. Определить теплоту излучения 1 м неизолированного трубопровода диаметром 32 мм, если температура его поверхности 110⁰С, а температура стен в помещении равна 20⁰С.

3. Определить потерю теплоты с поверхности 1 м неизолированного трубопровода горячего водоснабжения, если его внутренний диаметр 72 мм, толщина стенки 2,5 мм и коэффициент ее теплопроводности 50 Вт/ м*К. Температура воды 97⁰С, наружная температура 12⁰С. Коэффициент теплоотдачи от воды к стенке трубы 5000 Вт/(м²*К) и от трубы к воздуху 15 Вт/(м²*К).

Вариант № 12

Задание №1. Дайте определения:

1. Закон Фурье

2. Теплообмен излучением

3. Назначение и принцип действия теплообменных аппаратов.

Задание №2. Решите задачи:

1. Определить эквивалентный коэффициент теплопроводности стальной стенки парового котла, если стенка покроется слоем накипи 2 мм с коэффициентом теплопроводности 1,35 Вт/ м*К. Толщина стального листа 12 мм и коэффициент теплопроводности = 50 Вт/ (м*К)

2. Определить плотность теплового потока через плоскую стенку металлического водонагревателя и температуру на поверхностях стенки, если заданы: температура греющих газов 1200⁰С, температура воды в баке 180⁰С, коэффициенты теплоотдачи соответственно 52 Вт/(м²*К) и 5 000 Вт/(м²*К), толщина стенки 16 мм и коэффициент теплопроводности материала стенки 54 Вт/(м*К).

3. Определить теплообмен излучением между двумя параллельными кирпичными поверхностями, если температура поверхностей 500⁰С и 50⁰С. Степени черноты поверхностей соответственно 0,65 и 0,85.