Воздух течет внутри трубы имея среднюю температуру tв=200 ℃. Бесплатный доступ к контрольной работе

Реферат.Справочник
Контрольные работы по теплоэнергетике и теплотехнике
Воздух течет внутри трубы имея среднюю температуру tв=200 ℃

Воздух течет внутри трубы имея среднюю температуру tв=200 ℃ .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Воздух течет внутри трубы, имея среднюю температуру tв=200 ℃, давление р1 = 1 МПа и скорость ω=10 м/с. Определить коэффициент теплоотдачи от трубы к воздуху (α1), а также удельный тепловой поток, отнесенный к 1м длины трубы, если внутренний диаметр трубы d1=80 мм, толщина ее δ=5 мм и теплопроводность 1 = 20 Вт/(м·К). Снаружи труба омывается горячими газами. Температура и коэффициент теплоотдачи горячих газов, омывающих трубу, соответственно равны tг=500 ℃, α2=20 Вт/(м∙К).

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Число Рейнольдса
Re=ω∙d1ν=10∙0,08034,85∙10-6=22956,
где ν- коэффициент кинематической вязкости для воздуха при температуре tв=200℃.
Т.к. 104<Re<5∙106 режим течения - развитый турбулентный.
Число Нуссельта
Nu=0,021∙Re0,8∙Pr0,43∙PrPrст0,25
где Pr- критерий Прандтля для воздуха при температуреtв=200 ℃, Prст- критерий Прандтля для воздуха при температуре стенки трубы .
Т.к. температура стенки не задана, и известно, что для воздуха критерий Pr меняется не значительно, последним множителем в уравнении пренебрегаем.
Nu=0,021∙229560,8∙0,6800,43=54,82,
Коэффициент теплоотдачи
α1=λв·Nud=3,94∙10-2·54,820,080=27,0 Втм2∙К,
λв-коэффициент теплопроводности воздуха при температуре tв=200 ℃.
Удельный тепловой поток через стенку трубы:
ql=πtг-tв1α1d1+12λ1lnd2d1+1α2d2,
где d2- наружный диаметр трубы, м.
ql=3,14500-200127,0∙0,080+12∙20ln0,0900,080+120∙0,090=922,2 Втм.
Вывод: Коэффициент теплоотдачи при вынужденной конвекции зависит от физических свойств омывающей поверхность жидкости (плотности, вязкости, теплоемкости, теплопроводности), геометрических размеров поверхности, скорости движения среды.

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу