Читать контрольная по физике: "теплотехника ргр" (автор: Яна) Страница 1

(Назад) (Cкачать работу)

Задача №1

Определить коэффициент теплопередачи и плотность теплового потока, проходящего через плоскую стальную стенку парового котла толщиной δ=12мм с коэффициентом теплопроводности материала стенки λ=50 Вт/(м*К) для двух случаев. В первом случае температура газов ТЖ1= 900 ˚С , температура кипящей воды ТЖ2 =150˚С,коэффициенты теплоотдачи от газов к стенке α1=120 Вт/(м2*К) и от стенки к кипящей воде α2 =1000 Вт/(м2*К). Во втором случае в процессе эксплуатации поверхность нагрева со стороны газов покрылась слоем сажи толщиной δС=1мм с коэффициентом теплопроводности λС=0,08 Вт/(м*К) и со стороны воды слоем накипи толщиной δН=8 мм с коэффициентом теплопроводности λН = 0,8 Вт/(м*К) . Температуры газов и воды остаютс без изменения. Вычислить температуры чистых поверхностей нагрева в первом случае и температуры поверхностей между слоями во втором случае,а также определить, во сколько раз уменьшится коэффициент теплопередачи с появлением слоев сажи и накипи.

Решение. Первый случай. Теплопередача при чистых поверхностях нагрева парового котла соответствует теплопередаче через однослойную плоскую стенку неограниченной длины (рис 1.) при граничных условиях III рода.

Определим коэффициент теплопередачи как величину обратную полному термическому сопротивлению теплопередачи через однослойную плоскую стенку: Плотность теплового потока

;

Температуру стенки котла со стороны газов определим через температурный напор ΔТ1 на стенке: Температуру стенки со стороны воды определим через температурный напор ΔТ2 на противоположной поверхности стенки: Второй случай. Теплопередача при появлении слоев сажи и накипи в котле соответствует передаче теплоты при граничных условиях III рода через трехслойную плоскую стенку неограниченной длины (рис 2.)

Коэффициент теплопередачи через трехслойную плоскую стенку находим аналогично первому случаю : Плотность теплового потока : Наружная температура сажи : Температура внутренней поверхности сажи и металлической поверхности со стороны газов: Температура стенки котла со стороны воды: Температура внешней поверхности накипи (со стороны воды): Уменьшение тепловой нагрузки и коэффициента теплопередачи вили наЗадача№2

Стальной электрический провод длиной ι=1 м , диаметром d1= 2 мм и удельным электрическим сопротивлением ρ=0,13*10-6 Ом*м покрыт резиновой изоляцией толщиной δ=9 мм. Коэффициент теплопроводности материала изоляции λ=0,14 Вт/(м*К). Допустимая температура изоляции 60˚С при температуре наружного воздуха ТЖ=20˚С. Коэффициент теплоотдачи от поверхности изоляции к наружному воздуху α =10 Вт/(м*К) . Определить допустимую силу тока в проводе и величину критического диаметра изоляции. Контактным термическим сопротивлением между стальным проводом и резиновой изоляцией пренебречь. Решение. Внешний диаметр изолированного провода : d2=d1+2*δ=2+2*9=20 мм Линейное термическое сопротивление слоя изоляции находим как линейное термическое сопротивление однослойной цилиндрической стенки бесконечной длины: Линейное термическое сопротивление теплоотдачи от внешней поверхности изоляции к окружающему воздуху: Полное (суммарное) термическое сопротивление между внутренней поверхностью изоляции и окружающей средой: Линейный коэффициент теплопередачи: Так какпо условию задачи, то

Похожие работы