Пластина толщиной δ=17 мм имеющая начальную температуру t0=200 °С. Бесплатный доступ к решению задач

Реферат.Справочник
Решенные задачи по теплоэнергетике и теплотехнике
Пластина толщиной δ=17 мм имеющая начальную температуру t0=200 °С

Пластина толщиной δ=17 мм имеющая начальную температуру t0=200 °С .pdf

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

Условие

Пластина, толщиной δ=17 мм, имеющая начальную температуру t0=200 °С, охлаждается в воздухе с температурой tж=60 °С. Коэффициент теплопроводности материала пластины λ= 1,0 Втм×°С, коэффициент температуропроводности a=0,9мм2с, коэффициент теплоотдачи на поверхности пластины α=45 Втм2×°С. Определить температуры в середине и на поверхности пластины через τ=12 мин с начала охлаждения с помощью номограмм, таблиц и аналитическим методом. Определить среднюю температуру пластины и количество теплоты, отданное пластиной за период охлаждения. Решить задачу, если вместо пластины происходит охлаждение цилиндра, диаметр которого равен толщине пластины.

Нужно полное решение этой работы?

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Для пластины
Критерии Био и Фурье:
Bi=α×0,5×δλ=45×0,5×0,0171,0=0,3825
Fo=ɑ×τ(0,5×δ)2=0,9×72072,25=8,96
μ12=31+3Bi×1-0,21+3Bi2=31+30,3825×1-0,21+30,38252=0,338→μ1=0,581
θx=0=2×sinμ1μ1+sinμ1×cosμ1×cosμ1×X×exp-μ12×Fo=2×0,0320,581+0,032×0,999×1×exp-0,338×1=0,0076
θx=δ=2×sinμ1μ1+sinμ1×cosμ1×cos(μ1×X)×exp-μ12×Fo=2×0,0320,581+0,032×0,999×0,999×exp-0,338×1=0,074
В условиях охлаждения пластины для безразмерной температуры справедливо:
θ=t-tжt0-tж
tx=0=tж+θx=0×t0-tж=60+0,0076×200-60=61,064 °С - в середине,
tx=δ=tж+θx=δ×t0-tж=60+0,0074×200-60=61,036 °С - на поверхности.
Количество теплоты, отданное пластиной за период охлаждения:
Q=Qп×1-θ
Qп=2×δ×f×c×t0-tж
ɑ=λc→c=λɑ=1,00,9×10-6=1111111
θ=2×sinμ12μ12+μ1×sinμ1×cosμ1×exp-μ12×Fo=2×0,03220,338+0,581×0,032×0,999×exp-0,338×8,96=0,000277
Q=2×δ×f×c×t0-tж×1-θ=2×0,017×1×1111111×200-60×1-0,000277=5,287 МДж
Для цилиндра
Критерии Био и Фурье уже известны:
Bi=α×0,5×δλ=45×0,5×0,0171,0=0,3825
Fo=ɑ×τ(0,5×δ)2=0,9×72072,25=8,96
μ12=81+4Bi×1-13(1+4Bi)2=81+40,3825×1-13(1+40,3825)2=0,696→μ1=0,834
θr=0=2×J1μ1μ1×J02μ1+J12μ1×J0μ1×R×exp-μ12×Fo=2×0,37222,12×0,83372+0,37222×1×exp-0,696×8,96=0,0008
θr=r0=2×J1μ1μ1×J02μ1+J12μ1×J0μ1×R×exp-μ12×Fo=2×0,37222,12×0,83372+0,37222×0,99×exp-0,696×8,96=0,00072
В условиях охлаждения цилиндра для безразмерной температуры справедливо:
θ=t-tжt0-tж
tr=0=tж+θr=0×t0-tж=60+0,0008×200-60=60,112 °С - в середине,
tr=r0=tж+θr=r0×t0-tж=60+0,00072×200-60=60,1 °С - на поверхности.
Количество теплоты, отданное цилиндром за период охлаждения:
Q=Qп×1-θ
Qп=π×r02×l×c×t0-tж
ɑ=λc→c=λɑ=1,00,9×10-6=1111111
θ=4×Bi2μ12×μ12+Bi2×exp-μ12×Fo=4×0,382520,696×0,696+0,38252×exp-0,696×8,96=0,002
Q=π×r02×l×c×t0-tж×1-θ=3,14×0,00852×1×1111111×200-60×1-0,002=35219,5 Дж

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу

Пластина толщиной δ=17 мм имеющая начальную температуру t0=200 °С

Условие

Нужно полное решение этой работы?

Решение

Дымовые газы имеют следующий массовый состав gСО2=16

В ГПА 1 кг воздуха работает по циклу с подводом теплоты при постоянном объеме

Горизонтальная труба длиной L м и наружным диаметром d