Файл: Федеральное государственное бюджетное образовательное учереждение высшего образования дальневосточный государственный университет путей сообщения.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.11.2023

Просмотров: 33

Скачиваний: 5

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
– разность температур между жидкостью и внутренней поверхностью трубы, ºС.

1.2. Расчет теплоотдачи от стенки трубы к воздуху
Коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2·К), между наружной стенкой трубы и воздухом определяется по формуле
, (1.9)
,
где – коэффициент теплопроводности воздуха, Вт/(м К), (значения приведены в табл. 3).

Число Рейнольдса для воздуха рассчитывается по формуле

. (1.10)




При наружном омывании труб вынужденным потоком воздуха число Нуссельта определяется по формулам:

– при 103

; (1.11)
=12,45

Физические параметры сухого воздуха приведены в табл. 3.
Таблица 3

Физические свойства сухого воздуха


t, ºС
·102, Вт/(м·К)
·106, м2/с
·106, м2/с


–40
2,12
10,04
13,8
0,728

–30
2,20
10,80
14,9
0,723

–20
2,28
11,61
16,2
0,716

–10
2,36
12,43
17,4
0,712

0
2,44
13,28
18,8
0,707

10
2,51
14,16
20,0
0,705

20
2,59
15,06
21,4
0,703

30
2,67
16,00
22,9
0,701

40
2,76
16,96
24,3
0,699

50
2,83
17,95
25,7
0,698



Коэффициент теплоотдачи для воздуха, определенный по формуле (2.10) справедлив для угла падения потока воздуха = 90 градусов (рис. 1). При других значениях угла коэффициент рассчитывается по зависимости, Вт/(м2· К),

, (1.13)


где – поправочный коэффициент на угол падения потока воздуха.

Значения от угла приведены в табл. 4.


Таблица 4

Значения поправочного коэффициента


, градус
90
80
70
60
50
40
30
20
10



1,0
1,0
0,98
0,95
0,86
0,75
0,65
0,60
0,55



1.3. Расчет теплопередачи через двухслойную трубу
Линейный коэффициент теплопередачи (на 1 м длины трубы), Вт/(м·К), для двухслойной трубы рассчитывается по формуле
, (1.14)



где – коэффициент теплопроводности материала (значения
приведены в табл. 5).

Таблица 5

Значения коэффициента теплопроводности

и степени черноты материалов


Материал
, Вт/(м·К)


Металлы

Алюминий

229–202
0,04–0,06

Вольфрам
163–141
0,04–0,08

Железо
87–77
0,78–0,82

Кобальт
70–119
0,13–0,23

Латунь
102–110
0,46–0,56

Магний
120–133
0,07–0,13

Медь
393–378
0,55–0,76

Молибден
142–135
0,06–0,08

Никель
99–73
0,45–0,70

Платина
68–74
0,06–0,11

Свинец
37–32
0,28–0,63

Сталь
59–43
0,55–0,61

Хром
111–94
0,08–0,27

Цинк
113–105
0,11–0,28

Чугун
30–49
0,57–0,66

Изоляционные и строительные материалы

Асбест
0,13–0,15
0,93–0,97

Вермикулит
0,08–0,09
0,65–0,75

Войлок
0,05–0,06
0,70–0,75

Вата
0,08–0,09
0,73–0,75

Гетинакс
0,23–0,25
0,80–0,85

Гипсобетон
0,37–0,56
0,83–0,85

Глина
0,70–0,90
0,87–0,90

Окончание табл. 5


Материал
, Вт/(м·К)


Картон
0,14–0,35
0,6–0,65

Миканит
0,21–0,41
0,80–0,87

Пеностекло
0,12–0,16
0,86–0,90

Пробка
0,07–0,08
0,82–0,84

Полиэтилен
0,28–0,29
0,62–0,65

Рубероид
0,17–0,18
0,88–0,92

Резина
0,13–0,16
0,87–0,93

Текстолит
0,23–0,34
0,61–0,63

Фарфор
0,22–0,31
0,62–0,63

Фибра
0,28–0,50
0,77–0,80

Целулоид
0,21–0,22
0,66–0,68

Шелк
0,04–0,06
0,58–0,62

Эбонит
0,16–0,17
0,88–0,90


Линейный тепловой поток, Вт/м, рассчитывается по формуле
. (1.15)

Температура, ºС, наружной поверхности трубы
. (1.16)

Коэффициент теплоотдачи излучением, Вт/(м2·К), определяется по закону Стефана-Больцмана
, (1.17)

,
где – приведенная степень черноты наружной поверхности трубы и окружающей среды; = + 273, К.
Приведенная степень черноты определяется по формуле

, (1.18)

где – степень черноты наружной поверхности трубы (значения приведены в табл. 5); – степень черноты окружающей среды (для воздуха 1).

Суммарный коэффициент теплоотдачи к воздуху, Вт/(м2·К),

. (1.19)


После определения суммарного коэффициента теплоотдачи необходимо уточнить , , и .

Уточненное значение линейного коэффициента теплопроводности, Вт/м К,

. (1.20)



Уточненное значение линейного теплового потока, Вт/м,
. (1.21)
.
Уточненная температура поверхности, ºС, стенки со стороны жидкости определяется по формуле
= . (1.22)

Уточненная температура поверхности, ºС, стенки со стороны воздуха определяется по формуле
= . (1.23)

Смотрите также файлы