Домашнее задание № 2
Гладкая плита шириной а = 1 м и длиной l = 1,2 м обдувается воздухом со скоростью w = 18 м/с. Определить средний коэффициент теплоотдачи  и полный тепловой поток Q, плотность теплового потока q в центре пластины,
если Tж = 100 оС и Tc = 60 оС.
Пластина обтекается водой со скоростью w = 5 м/с и температурой Tж = 20 оС. Температура пластины Tc = 40 оС. Длина пластины l = 3 м, ширина а = 0,5 м. Определить средний коэффициент теплоотдачи и тепловой поток Q от пластины к воде.
Горизонтальная изотермическая пластина длиной l обтекается водой. Число Rel = 105. Во сколько раз отличаются коэффициенты теплообмена в конце пластины и на расстоянии 0,1l от передней кромки.
Модель вала изготовлена из материала с м = 27,2 Вт/(мК), см = 4 кДж/(кгК), м = 510 кг/м3. Модель помещена в нагреватель. После 22,4 мин нагрева производится измерение температур в модели, по этим замерам определяется распределение температуры в образце (стальном вале) – после 2 ч нагрева его в печи. Стальной вал с коэффициентом теплопроводности = 45 Вт/(мК) имеет диаметр d = 400 мм, коэффициент температуропроводности а = 1110-6 м2/с, а коэффициент теплоотдачи в печи = 110 Вт/(м2К). Найти диаметр модели и коэффициент теплоотдачи в нагревателе.
При ламинарном течении жидкости по прямой круглой трубе постоянного сечения на достаточно большом расстоянии от входа падение давления на участке трубы длиной l определяется уравнением  , Н/м2, где - коэффициент динамической вязкости, Нсек/м2, V - объемный расход, м3/ч; d - диаметр трубы, м. Представить это уравнение в форме зависимости между критериями подобия и в виде зависимости Eu = f(Re) и = f(Re), где  - коэффициент сопротивления,
Eu - число Эйлера, характеризующее соотношение сил давления и инерции
 .
По трубке диаметром d = 16 мм и длиной l = 2,1 м течет горячая вода, отдающая тепло через стенку трубы среде, омывающей трубку снаружи. Расход воды через трубку G = 32,7 кГ/ч; температура воды на входе Тж1 = 87,2 оС, температура воды на выходе Тж2 = 29 оС, средняя температура стенки трубки Тс = 15,3 оС. Вычислить значения критериев подобия Nu, Re и Pe, приняв в качестве определяющей температуры среднеарифметическую температуру жидкости. Коэффициент теплоотдачи отнести к средней арифметической разности температур между водой и стенкой.
Домашнее задание № 3
Через трубу диаметром d = 50 мм и длиной l = 3 м со скоростью w = 0,8 м/с протекает вода. Определить коэффициент теплоотдачи, если средняя температура воды Тж = 50 оС, а температура стенки Тc = 70 оС. Как изменится значение коэффициента теплоотдачи, если труба изогнута в виде змеевика диаметром D = 600 мм.
Ответ: = 3909 Вт/(м2оС).
Определить коэффициент теплоотдачи в поперечном потоке воды для трубки d = 20 мм, если температура воды Тж = 20 оС, температура поверхности трубки Тс = 40 оС и скорость w = 0,5 м/с. Как изменится коэффициент теплоотдачи, если скорость воды увеличить в 2 раза?
Ответ: 4800 Вт/(м2оС).
Определить средний коэффициент теплообмена  к воздуху при поперечном обтекании пучка труб в воздухоподогревателе. Расположение труб в пучке шахматное с поперечным шагом s1 = 1,5d и продольным шагом s2 = 1,2d. Наружный диаметр труб d = 27 мм. Скорость воздуха в самом узком сечении w = 18 м/с, средняя температура воздуха Tж = 120 оС. Число рядов п = 10.
Ответ: = 160,4 Вт/(м2оС).
Определить передачу теплоты при свободной конвекции от вертикального голого трубопровода диаметром d = 120 мм и высотой h =6 м к воздуху. Температура стенки Тc = 523 оК, а температура воздуха Тж = 293 оК.
Ответ: 5880,8 Вт.
В узкой щели между стенками имеющими на поверхности температуры 160 и 60 оС, циркулирует вода. Водяная прослойка в щели имеет толщину 25 мм. Найти плотность теплового потока между стенками. Как изменится эквивалентный коэффициент теплопроводности, если толщину щели уменьшить в 2 раза.
Ответ: q = 63,1 кВт/м2.
|
Скачать 37.5 Kb.
