Теоретические основы теплотехники. Тепломассообмен: Задания на курсовое проектирование и методические указания к выполнению

Теоретические основы теплотехники

тепломассообмен

Задания на курсовое проектирование

и методические указания к выполнению

ОМСК 2007

ВВЕДЕНИЕ

Выполнение курсовой работы способствует углублению и закреплению теорети­ческих знаний и приобретению практических навыков инженерных расчетов теп­лообменных и массообменных процессов в технологии промышленной теплоэнер­гетики.

Тематика заданий охватывает основные разделы программы второй части дис­циплины "Теоретические основы теплотехники" – «Тепломассобмен».

В курсовой работе студентам необходимо выполнить инженерные расчеты теплообменных процессов по трем темам: «Нестационарная теплопроводность тел», «Передача теплоты через оребренную поверхность плоской стенки» и «Конвективный теплообмен при пленочной конденсации пара». Номер варианта по каждой теме выбирается по предпоследней цифре шифра зачетной книжки студента.

Все расчеты выполняются с использованием единиц Международной системы (Си). Для сокращения за­трат времени на вычисления необходимо использовать ПВМ. Вы­бираемые справочные данные должны сопровождаться ссылкой на литературный источник.

Курсовая работа оформляется в соответствии с требованиями стандартов предприятия.

В расчетно-пояснительной записке необходимо отразить:

содержание задания на курсовую работу;

краткий обзор литературы по каждой выполняемой теме задания;

физическую модель процесса теплообмена и его математиче­ское описание;

краткое изложение методики расчета;

программу расчета при использовании ПВМ;

 графические зависимости и анализ результатов исследования процессов теплообмена.

В конце расчетно-пояснительной записки должен быть приведен перечень ли­тературы – библиографический список.

При выполнении курсовой работы необходимо ознакомиться с методическими указаниями [2], в которых кратко изложены теоретические сведения о рассматриваемых в заданиях теплообменных процессах, приведены рекомендации по использованию расчетных зависимостей, справочных данных и литературные источники.

ТЕМЫ И ЗАДАНИЯ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Тема 1. Нестационарная теплопроводность тел

З а д а н и е. Исследовать процесс нагрева железобетонной плиты при ее термиче­ской обработке, имеющей размеры S × b × L. Определить распределе-ние темпера­туры по толщине плиты и расход теплоты на единицу ее объема по истечении вре­мени τ в зависимости от интенсивности теплообмена между греющей средой и по­верхностью плиты.

В начале термической обработки температура по всему объему плиты была одинаковой и равной t_п. Температура греющей среды в процессе нагрева плиты под­держивалась постоянной и равной t₀. Обогрев плиты симметричный. Время процесса нагрева τ определить из условия, что температура на поверхности плиты оказалась равной t_с. Скорость потока водяного пара относительно поверхности плиты w. Данные к заданию приведены в табл. 1.

Таблица 1

Исходные данные к выполнению задания по теме 1

Номер варианта	Размер плиты S × b × L, м	Началь-ная темпе-ратура плиты tн , ºC	Темпе-ратура поверх-ности плиты tс , ºC	Темпе-ратура насы-щен-ного пара tп, ºC	Теплофизические свойства плиты			Скорость потока пара w, м/с
					плот-ность ρ, кг/м3	коэф. тепло-про-водности λ, Вт/м·К	тепло-ем-кость с, Дж/кг·К
1	0,2×1,0×5,0	0	100	120, 150	2200	1,55	834	5, 10, 20, 30, 40
2	0,2×1,2×5,0	5	100	120, 150	2200	1,55	834	5, 10, 20, 30, 40
3	0,2×1,4×5,0	10	100	120, 150	2200	1,55	834	5, 10, 20, 30, 40
4	0,2×1,6×5,0	20	100	120, 150	2200	1,55	834	5, 10, 20, 30, 40
5	0,2×1,8×5,0	30	100	120, 150	2200	1,55	834	5, 10, 20, 30, 40
6	0,4×1,0×6,0	0	95	120, 150	2100	1,41	838	5, 10, 20, 30, 40
7	0,4×1,2×6,0	10	95	120, 150	2100	1,41	838	5, 10, 20, 30, 40
8	0,4×1,4×6,0	15	95	120, 150	2100	1,41	838	5, 10, 20, 30, 40
9	0,4×1,6×6,0	20	95	120, 150	2100	1,41	838	5, 10, 20, 30, 40
10	0,4×1,8×6,0	25	100	120, 150	2100	1,41	838	5, 10, 20, 30, 40

Тема 2. Передача теплоты через оребренную поверхность
плоской стенки

З а д а н и е. Исследовать эффективность оребрения поверхности плоской стенки в зависимости от высоты ребра h и теплопроводных свойств его материала при гра­ничных условиях третьего ряда.