Определить тепловой поток передаваемый ребром окружающему воздуху. Бесплатный доступ к решению задач

Реферат.Справочник
Решенные задачи по теплоэнергетике и теплотехнике
Определить тепловой поток передаваемый ребром окружающему воздуху

Определить тепловой поток передаваемый ребром окружающему воздуху .pdf

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

Условие

Определить тепловой поток, передаваемый ребром окружающему воздуху, имеющему температуру tв. Диаметр ребра d, толщина 2 мм. Ребро находится на трубе диаметром Dтр. Толщина стенки трубы составляет δтр. Материал трубы имеет коэффициент теплопроводности λ. В трубе движется жидкость со средней температурой 130 0С. Коэффициент теплоотдачи со стороны жидкости λ, со стороны воздуха 8 Вт/(м2*К). Проанализировать зависимость теплового потока, передаваемого от ребра воздуху, от эффективной высоты ребра, приняв наружный диаметр по табл.2. Остальные условия оставить прежними. Построить график Q=f(hэф). Таблица 1 Номер варианта d, мм Dтр, мм δтр, мм tв, 0С λ, Вт/(м*К) α, Вт/(м2*К) 24 140 75 3 10 45 180 Таблица 2 Номер варианта Dтр, мм 24 19 48 113

Ответ

qр1 = 15,6 Вт.

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Коэффициент теплопроводности меди:
λ=384Втм×К
Параметр ребра:
m=2α2λδ=2×8384×0,003=4,84 м-1
Эффективная высота ребра:
hэф=D-d2+δ2=140-752+23=34 мм
Гиперболический косинус:
chmhэф=expmhэф+exp-mhэф2=
=exp4,84×0,034+exp-4,84×0,0342=1,013
Отношение избыточных температур ребра:
ϑкϑ0=1chmhэф=11,013=0,986
Отношения радиусов:
Rr=Dd=14075=1,86
Зная отношения ϑк/ϑ0 и R/r, находим поправочный коэффициент:
εк=0,98
Тангенс гиперболический:
thmhэф=1-exp-2mhэф1+exp-2mhэф=1-exp-2×4,84×0,0341+exp-2×4,84×0,034=0,163
Коэффициент эффективности круглого ребра:
Eк=εкthmhэфmhэф=0,98×0,1634,84×0,034=0,971
Количество ребер на 1 м трубы:
n=1b+δ=10,01+0,003=77 шт.
Площадь поверхности 1 м трубы:
- всех ребер
Fр=nπD2-d22=77×3,14×0,142-0,07522=1,68 м2
- гладкой части оребренной поверхности
Fг=πd1-nδ=3,14×0,075×1-77×0,003=0,181 м2
- суммарная оребренной поверхности
Fр.с=Fр+Fг=1,68+0,18=1,87 м2
- наружной поверхности без ребер
F=πd=3,14×0,075=0,235 м2
Приведенный коэффициент теплоотдачи:
αпр2=α2EкFрFр.с+α2FгFр.с=8×0,971×1,681,87+8×0,1811,87=7,7 Втм2×К
Плотность тепловой потока со всех ребер:
qр=tж1-tж2FрF1α1+δсλ+1αпр2=130-101,680,223×1180+0,003384+17,7=713,2 Втм2
Тепловой поток с одного ребра:
qр1=qрFрn=713,2×1,6877=15,6 Вт
Рис.1 График q=f(hэф)
Ответ: qр1 = 15,6 Вт.

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу