Термодинамика


головна сторінка Реферати Курсові роботи текст файли додати матеріалПродать работу

пошук рефератів

Завдання на тему Термодинамика

завантажити
Знайти інші подібні реферати.
подібні якісні роботи

Розмір: 111.29 кб.
Мова: російська
Розмістив (ла): Nik0572
03.01.2010

Видео "Физика. Термодинамика: Первое начало термодинамики. Центр онлайн-обучения «Фоксфорд»"
1
Вариант 42
Задача №1
Дано:
t1 = 850oC
t2 = 130oC
б1 = 30Вт/м2·К
б2 = 3500Вт/м2·К
дс = 18мм
дн = 1,6мм
лс = 60Вт/м·К
лн = 1Вт/м·К
Найти:
t1ст -?
t2ст - ?
q - ?
k -?
Решение
1. Коэффициент теплопередачи для плоской стенки без накипи:

Плотность теплового потока от газов к воде:

Температура стенки со стороны газов:

Температура стенки со стороны воды:

 SHAPE  \* MERGEFORMAT
      стальная
      стенка

2. Коэффициент теплопередачи для плоской стенки с накипью:
Плотность теплового потока от газов к воде:

Температура стенки со стороны газов:

Температура стенки со стороны воды:

Температура стенки между накипью и сталью:

 SHAPE  \* MERGEFORMAT
Так как накипь имеет величину теплопроводности значительно меньшую, чем у стали, то отложение тонкого слоя накипи приводит к значительному уменьшению коэффициента теплопередачи и снижению теплового потока.

Задача №2
Дано:
шахматное
d = 60мм
tвоз = 500оС
щ = 13м/с
ш = 50о
Найти:
б - ?
Решение
Коэффициент теплоотдачи от газов к трубе при поперечном обтекании под углом 90о:

л – коэффициент теплопроводности воздуха при температуре
        

где Re – число Рейнольдса;
сz – коэффициент, учитывающий ухудшенную теплоотдачу
первых рядов труб и зависящий от общего числа рядов в пучке.
сz = 0,9.

где н – кинематическая вязкость воздуха
       н = 79,38 · 10-6 м2/с;



Коэффициент теплоотдачи от газов к трубе при поперечном обтекании под углом 50о:


Задача №3.
Дано:
d = 26мм
l = 1,4м
рк = 4,0бар
tc = 90oC
Найти:
бв - ?
Gв - ?
бг - ?
Gг - ?
Решение
Средняя температура пленки конденсата

где tн – температура насыщения. По таблице “Термодинамические свойства воды и водяного пара в состоянии насыщения” находим, при давлении пара р = 4,0бар, tн =  145оС;

1. Определяем коэффициент теплоотдачи для вертикальной трубки по формуле:

где ∆t – разность температур пара и стенки, оС;

л – коэффициент теплопроводности конденсата, при температуре
                       
с – плотность конденсата с = 945кг/м3
r – теплота парообразования, при р = 4,0 бар r = 2129,5кДж/кг;
н – кинематическая вязкость конденсата н = 0,135 · 10-6 м2/с;

Средняя линейная плотность теплового потока:


Количество конденсата образующегося в секунду на поверхности вертикальной трубки:

2. Определяем коэффициент теплоотдачи при конденсации пара на горизонтальной трубе по формуле:


Средняя линейная плотность теплового потока:
Количество конденсата образующегося в секунду на поверхности горизонтальной трубки:

На горизонтальной трубке пара конденсируется больше, чем на вертикальной.

Задача №4
Дано:
d = 90мм
l = 5м
t1 = 450oC
t2 = 10oC
е1 = 0,8
е2 = 0,9
0,3x0,3м
Найти:
Q1 - ?
Q2 - ?
Решение
Определяем потерю тепла излучением от боковой поверхности трубы в большом кирпичном помещении:

где Спр1 – приведенный коэффициент лучеиспускания:

Площадь поверхности трубы

Площадь поверхности помещения принимаем F2 = ∞
Коэффициенты излучения поверхностей трубы и помещения:

где Со – коэффициент излучения абсолютно черного тела
Со = 5,67Вт/м2 · К4;


Т – температура, К;

Определяем потерю тепла излучением от боковой поверхности трубы в кирпичном канале 0,3х0,3м:

Площадь поверхности канала:




Задача №5
Дано:
стальной паропровод
150х165
t1 = 370oC
t2 = 55oC
д = 40мм
Найти:
ql - ?
Решение
Внутренний диаметр трубопровода d1 = 0,15м
Наружный диаметр трубопровода d2 = 0,165м
Наружный диаметр изоляции d3 = d2 + 2 ·д = 0,165 + 2 ·0,04 = 0,245м
Потеря тепла 1 пог.м. трубопровода:

где л1 – коэффициент теплопроводности стали л1 = 60Вт/м · К;
л2 – коэффициент теплопроводности асбестовой изоляции (волокна) л2 = 0,88Вт/м · К;


Задача №6
Дано:
d = 150мм
l = 5м
tн = 300оС
tв = 15оС
Найти:
б - ?
Решение
Коэффициент теплоотдачи от поверхности трубы к воздуху:

где Nu – критерий Нуссельта для воздуха при свободной конвекции с поверхности паропровода:

где Gr – число Гросгофа:

где в – коэффициент объемного расширения воздуха при средней температуре пограничного слоя:

      н – кинематическая вязкость воздуха, при температуре tпс = 157,5оС

     и – разность значений температуры поверхности трубы и воздуха:


Pr – число Прандтля для воздуха при tпс = 157,5оС       Pr = 0,683;
C,n – коэффициенты, зависящие от режима конвекции
                     

л – коэффициент теплопроводности воздуха, при температуре:
tпс = 157,5оС,                л = 3,62 · 10-2 Вт/м · К;

Потеря тепла паропроводом за 1 час:


Задача №7
Дано:
D = 100мм
t1 = 500оС
W = 4м/с
ц = 80о
Найти:
б - ?
Решение
Коэффициент теплоотдачи от газов к трубе при поперечном обтекании под углом 90о:

Nu – число Нуссельта;
Предварительно определяем число Рейнольдса при движении газов:

где н – кинематическая вязкость дымовых газов при температуре:
t1 = 500оС,          н = 79,38 · 10-6м2/с;

При числе Рейнольдса 1 · 103 < Re < 2 · 105

л – коэффициент теплопроводности дымовых газов при температуре: tг = 500оС,     л = 6,74 · 10-2Вт/м · К;


где еш – поправочный коэффициент, при ш = 80о  еш = 1,0

Задача №8
Дано:
р = 20атм
Q = 40 · 103ккал/м2 · час
Найти:
tw - ?
∆ts - ?
qпр - ?
бпр - ?
Решение

Температура кипения воды при давлении р = 20атм   tж = 213оС
Предельное значение теплового потока при кипении

где Reпр – критическое значение числа Рейнольдса;

Ar – число Архимеда;

Pr – число Прандтля Pr = 1,49;
r – теплота парообразования r  = 1865,8кДж/кг;
с/ - плотность воды на нижней линии насыщения с/ = 805,3кг/м3;
с// - плотность пара на верхней линии насыщения с// = 10,65кг/м3;
н – коэффициент кинематической вязкости воды н = 0,14 · 10-6м2/с;
l* - определяющий размер пузырька пара при tж = 213оС находим по таблице l* = 0,2 · 10-6м;



Для определения предельного значения коэффициента теплоотдачи находим при Reпр ≥ 10-2
 

л – коэффициент теплопроводности пара, при температуре
t = 213оС,     л = 3,7 · 10-2 Вт/м · К;


Так как Q = 46,5кВт/м2 < qпр =3282кВт/м2, то в котле происходит пузырьковое кипение пара.
Коэффициент теплоотдачи определяем по формуле:



Задача №9
Дано:
d = 100мм
l = 1м
t1 = 300оС
t2 = 25оС
е1 = 0,8
е2 = 0,9
0,3х0,3м
Найти:
Q1 - ?
Решение
Определяем потерю тепла излучением одним погонным метром стального паропровода в кирпичном канале 0,3х0,3м:


где а – высота стенки канала а = 0,3м;
Коэффициенты излучения поверхностей трубы и помещения:

где е1 – степень черноты окисленной стали е1 = 0,8 (из задачи №4);
е2 – степень черноты кирпича е2 = 0,9;
Со – коэффициент излучения абсолютно черного тела
Со = 5,67 Вт/м2 · К4;



1

Добавить завдання в свой блог или сайт
Удобная ссылка:

Завантажити завдання безкоштовно
подобрать список литературы


Термодинамика


Постійний url цієї сторінки:
Завдання Термодинамика


Разместите кнопку на своём сайте:
Рефераты
вгору сторінки


© coolreferat.com | написать письмо | правообладателям | читателям
При копировании материалов укажите ссылку.