Задача №1. Стальной паропровод диаметром 150 мм и толщиной стенки δ1, мм имеет на внутренней поверхности температуру tc1 0С. Коэффициент теплопроводности…

Задача №1. Стальной паропровод диаметром 150 мм и толщиной стенки δ₁, мм имеет на внутренней поверхности температуру t_c1 ⁰С. Коэффициент теплопроводности материала паропровода λ = 50 Вт/м°С. Его надо покрыть двумя слоями изоляции, причем температура наружной поверхности изоляции не должна превышать t_c4 °С. Для изоляции предлагаются: слой А толщиной δ₂ мм и теплопроводностью λ =0,037 Вт/(м°С) и слой Б толщиной δ₃ мм и теплопроводностью λ =0,14 Вт/(м°С). В какой последовательности надо расположить эти слои на паропроводе, чтобы получить минимальные тепловые потери? Определить температуры на внешней поверхности паропровода t_c2 и между слоями изоляции t_c3 при минимальных тепловых потерях. Построить график изменения температуры в многослойной цилиндрической стенке. Задачу решить с учетом кривизны поверхности. 

Задача№ 2. Воздух при атмосферном давлении со средней температурой t_ж протекает по горизонтальной трубе. Расход воздуха m,кг/с, внутренний диа­метр трубы d, мм,  длина l, мм. Средняя температура стенки трубы t_c. Найти:

1) средний коэффициент теплоотдачи от воздуха к стенке трубы;

2) тепловой поток;

3) во сколько раз изменится коэффициент теплоотдачи, если скорость воздуха увеличить в 2,5 раза?

4) во сколько раз изменится коэффициент теплоотдачи, если уменьшить диаметр трубы в 2 раза при неизменном расходе газа?

Задача №3 По стальному трубопроводу диаметром 60 мм, толщиной стенки трубы δ₁= 3,5 мм с коэффициентом теплопроводности материала трубопровода λ= 42 Вт/м°С  движется пар при давлении Р, Па. Коэффициент теплоотдачи от пара к трубе α₁, Вт/м² °С. Окружающий наружный воздух имеет температуру t_ж2 °С. Найти тепловые потери с единицы длины: а) если трубопровод не изолирован и охлаждается воздухом с коэффициентом теплоотдачи α₂ = 20 Вт/м² °С; б) если трубопровод изолирован слоем пеношамота толщиной δ₂ мм с коэффициентом теплопроводности λ= 0,28 Вт/м ⁰С  и охлаждается воздухом с коэффициентом теплоотдачи α₂  = 15 Вт/(м²·°С). Определить температуры на поверхностях трубопровода t_c1 , t_c2 и температуру на поверхности пеношамота t_c3. (Температуры насыщения при заданном давлении берутся из термодинамических таблиц приложение А)

Задача 4. В теплообменном аппарате типа «труба в трубе» греющая вода с температурой t₁' (°С) и расходом G₁ (кг/с) движется по внутренней стальной трубе диаметром  d₂/d₁=40/37 мм. Коэффициент теплопроводности стали λ=50 Вт/м °С. Нагреваемая среда движется по кольцевому зазору между трубами со скоростью ω₂ (м/с) и нагревается от температуры t₂' (°С) до t₂" (°С). Внутренний диаметр внешней трубы d₃=60 мм.

Требуется:

1. Определить поверхность теплообменного аппарата.

2. Определить конструктивные размеры теплообменного аппарата.

3. Построить графики изменения температур теплоносителей.

 Исходные данные для различных вариантов приведены в таблице.

Физические свойства теплоносителей приведены в приложении Б.

Выполнен вариант - 30 (см. таблицы с исходными данными)

Общее количество страниц с решением - 10

Формат документа - pdf

<в каталог

Фрагмент решения ↓↓↓