Теплопередача в многослойной плоской стенке
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Тепло дымовых газов передается через стенку котла кипящей воде. Принимая температуру газов tf1, воды tf2, коэффициент теплоотдачи газами стенке 1 и от стенки воде 2 и считая стенку плоской, требуется:
1. Подсчитать термические сопротивления R, коэффициенты теплопередачи, эквивалентные коэффициенты теплопроводности и количества передаваемого тепла от газов к воде через 1 м2 стенки за 1 с для следующих случаев:
стенка стальная, совершенно чистая, толщиной δ2;
стенка медная, совершенно чистая, толщиной δ2;
стенка стальная, со стороны воды покрыта слоем накипи толщиной δ3;
случай «с», но поверх накипи имеется слой масла толщиной δ4=1 мм;
случай «d» , но со стороны газов стенка покрыта слоем сажи толщиной δ1;
2. Приняв количество тепла для случая «а» за 100%, подсчитать в процентах тепло для всех остальных случаев.
3. Определить аналитически температуры всех слоев стенки случая «е».
4. Проверить подсчитанные температуры графически.
5. Построить для случая «е» линию падения температуры в стенке (в масштабе).
Таблица 1.1. Исходные данные к заданию 1
№
Варианта tf1, С tf2, С α1, α2, δ1, мм δ2, мм δ3, мм
4 900 160 130 2000 2 10 3
Методика решения задачи №1
Исходные данные:
температура газов tf1 = 900 С;
температура воды tf2 = 160С;
коэффициент теплоотдачи газами стенке α1 = 130;
коэффициент теплоотдачи от стенки воде α2 = 2000 ,
коэффициент теплопроводности сажи 1 = 0,2 Вт/(мК)
коэффициент теплопроводности стали 2 = 50 Вт/(мК) (см. прил. 1).
коэффициент теплопроводности меди 2’ = 350 Вт/(мК) (см. прил. 1).
коэффициент теплопроводности накипи 3 = 2 Вт/(мК)
коэффициент теплопроводности масла 4 = 0,1 Вт/(мК)
толщина слоя сажи δ1 = 0,002 м;
толщина стали δ2 = 0,010 м;
толщина слоем накипи δ3 = 0,003 м;
толщина слоя масла δ4 = 0,001 м.
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Определение термических сопротивлений:
термическое сопротивление теплоотдачи от газов к стенке
;
термическое сопротивление теплоотдачи от стенки к кипящей воде
;
термическое сопротивление стальной стенки котла
;
термическое сопротивление медной стенки котла
;
термическое сопротивление слоя накипи
;
термическое сопротивление слоя масла
;
термическое сопротивление слоя сажи
.
2. Определение коэффициентов теплопередачи:
чистой стальной стенки (случай «а»)
,
чистой медной стенки (случай «b»)
,
при наличии слоя накипи (случай «с»)
,
при наличии слоя масла (случай «d»)
,
при наличии слоя сажи (случай «е»)
4
. Определение эквивалентных коэффициентов теплопроводности:
для случая «с»
;
для случая «d»
;
для случая «е»
;
5. Определение количества тепла:
для случая «а»
, или 100%;
для случая «b»
, или 102,5%;
для случая «с»
, или 84,8%
для случая «d»
, или 42,2%
для случая «е»
, или 28,1%
6
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
