Параметры состояния рабочего тела. Термодинамический процесс и законы термодинамики. Реальные газы. Влажный воздух. Физические свойства воды и водяного пара на линии насыщения, страница 10

Таблица 7.3

Коэффициент кривизны

Задача № 7.1

Определить потери тепловой мощности через стенку воздуховода длиной l = 2 м и размерами сечения a×b= 200 × 300 мм, выполненного из:

а) углеродистой стали;

б) дуралюминия толщиной 3 мм, если температура на внутренней поверхности t₁ = (40 + 5·n) ^oC, а на внешней t₂ = 30 ^оС.

Рекомендации:удельные потери определяются по зависимости (7.1), общие потери – по зависимости (7.3), коэффициент теплопроводности определяется по табл. 7.1. Площадь теплообмена – площадь воздуховода, через которую теряется тепло.

Задача № 7.2

Определить во сколько раз меньше потери тепловой мощности через стенку воздуховода по задаче № 7.1, если он снаружи покрыт тепловой изоляцией из:

а) стекловолокна;

б) войлока с толщиной стенки δ = (2+2·n) мм. Температура снаружи изоляции равна t₂. Найти температуру между металлической стенкой и изоляцией .

Рекомендации: потери находят по зависимостям (7.2) и (7.3). Температуру между стенками находят по зависимости (7.1) для найденного значения q. Теплопроводность изоляции находят по табл. 7.2 сначала для температуры t_m=05(t₁+t₂), затем уточняют по средней температуре .

Задача № 7.3

Определить потери тепловой мощности через цилиндрическую стенку с внутренним диаметром d₁ = 0,1 м, толщиной стенки 30 мм и длиной l = 3 м, изготовленную из:

а) хромоникелевой стали;

б) бронзы, если температура на внутренней поверхности t₂ = (50 + 5·n) ^оС, а на внешней поверхности t₃ = 30 ^оС.

Рекомендации: удельные q_l и общие Qпотери находят по зависимостям (7.4) и (7.6), теплопроводности материалов определяются по табл. 7.1.

Задача № 7.4

Определить, во сколько раз меньше потери тепловой мощности через цилиндрическую стенку с исходными данными по задаче № 7.3, если она покрыта неметаллическим материалом:

а) снаружи – асбестом, изнутри – накипью;

б) снаружи  -  стекловолокном, изнутри – слой сажи.

Внутренний слой имеет толщину 4 мм, наружный δ = (2+2·n) мм. Теплопроводности накипи     λ = 0,2 Вт/м·К;  слоя сажи λ = 0,6 Вт/м·К. Температура внутренней поверхности t₁ = (50+5·n) ^oC, наружной поверхности t₄ = 30 ^оС.

Рекомендации: удельные q_l и общие Qпотери находят по зависимостям (7.5) и (7.6), теплопроводности изоляции определяются по табл. 7.2.

Задача № 7.5

Определить теплопроводность материала толщиной δ₂ = 10 мм, если разность температур на поверхностях составляет:

а) Δt₂ = 20 ^оС;

б) Δt₂ = 30 ^оС.

Исследуемый материал плотно прижат к стержню из латуни, толщина которого δ₁ = 20 мм, разность температур на нем Δt₁ = (10 + 2·n) ^оС.

Рекомендации: по данным, приведенным для латунного стержня, определяется тепловой поток по зависимости (7.1), затем по этой же зависимости определяется коэффициент теплопроводности для заданного материала. Теплопроводность латуни определяется из табл. 7.1.

Задача № 7.6

Рассчитать температуру внутренней стенки цилиндрической двухслойной трубы длиной l = 0,5 м, состоящей из: а) стали углеродистой с δ_с = 10 мм, латуни с δ_л = (5+2·n), мм;

б) хромистой стали с  δ_с = 12 мм и бронза с  δ_б = (3+3·n), мм, если внутренний диаметр стальной трубы d = 50 мм, латунный или бронзовый слой находится снаружи.

Температура внешней поверхности равна t₂ = 50 ^oC, тепловая мощность через стенку трубы W = 80 кВт.

Рекомендации: температура находится из зависимости (7.5), удельный тепловой поток – из зависимости (7.6).

Задача № 7.7

Паропровод диаметром 120 мм покрыт изоляцией. Толщина слоя изоляции δ = (60 + 5·n) мм. Температура внутренней поверхности изоляции а)  t₁ = 300 ^оС

б) t₁ = 200 ^оС

и внешней поверхности изоляции t₂ = 30 ^оС. Коэффициент теплопроводности изоляции λ = 1,5 Вт/м·К.