Параметры состояния рабочего тела. Термодинамический процесс и законы термодинамики. Реальные газы. Влажный воздух. Физические свойства воды и водяного пара на линии насыщения, страница 14

Задача 8.7

Определить, во сколько раз теплоотдача выше при вынужденном обтекании трубы диаметром d = (12+2·n) мм при температурах стенки t_ст = (40+5·n) ^оС и среды t_ср = 20 ^оС, чем при свободной конвекции при скорости вынужденного движения а) U = (1,2+0,2·n) м/с     в воде;

б) U = (5+2·n) м/с           в воздухе;

в) U = (5+2·n) м/с           в воде.

Рекомендации: рассчитываются критерии Re (по 8.3) и Gr(по 8.4), критерий Pr выбирается по таблицам 8.2, 8.3. По зависимостям (8.7 - 8.8 и 8.12 – 8.13) определяется критерий Nu и по (8.6) – коэффициент теплоотдачи. Производится их сравнение. За определяющий размер принимается диаметр трубы.

Тема 9. лучистый теплообмен

Излучение тела в зависимости от его температуры описывается законом Стефана-Больцмана:

, Вт/м².                                 (9.1)

Здесь Т – температура тела, К; С = ε С_о — коэффициент излучения реального тела, Вт/(м²·К⁴); С_о = 5,67 Вт/(м²·К⁴) - коэффициент излучения абсолютно черного тела; ε – степень черноты тела (табл. 9.1).

Таблица 9.1

Степень черноты для различных материалов

Для двух поверхностей, обращенных друг к другу с небольшим зазором рассчитывается приведенная  степень  черноты системы тел

                                                 (9.2)

Тогда для полной тепловой мощности можно  записать

, Вт,                               (9.3)

где S - площадь теплообменной поверхности.

Лучистый тепловой поток находится как

, Вт/м².                           (9.4)

Лучистый коэффициент теплоотдачи α_Л [Вт/(м²·К)] находится как

.                     (9.5)

Если одна теплообменная поверхность площадью S₁ полностью охватывается другой площадью S₂, то приведенная степень черноты системы определяется по формуле

          .                                    (9.6)

Тогда в уравнения (9.3, 9.4) подставляется поверхность меньшего тела S₁. При S₁<< S₂     ε_пр= ε₁ .

Задача № 9.1

Определить выделение тепла (тепловую мощность) излучением от стальных окисленных труб наружным диаметром d= 100 мм, обшей длиной l= 10 м, используемых для отопления стен гаража окрашенных масляной краской общей площадью S₂=50 м². Температура стенки трубы t₁ =(65+5·n) ⁰С.  Температура стен

а)  t₂ = 15 ⁰С;                  б)  t₂ = 25 ⁰С;                            в) t₂ = 35 ⁰С.