ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.10.2025
Просмотров: 731
Скачиваний: 0
Задача №18
Какой длины должна быть труба горизонтального теплооб-
менного аппарата, в котором вода должна нагреваться от tн 50С до tк 550С, если диаметр труб, по которым движется вода d 18 мм, температура стенки трубы tст 700С, а расход воды через трубку G 70 кгч
Теплофизические свойства воды [2]:
|
t |
|
t |
|
55 5 |
300С; 995,7 |
кг |
|
|||
|
|
|
|
||||||||
t |
к |
2 н |
2 |
|
|
; |
|||||
|
м3 |
||||||||||
0,618 |
|
Вт |
; |
С 4,174 |
кДж |
; |
|
|
|||
м гр |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
кг гр |
|
|
|
||
v 0,80510 6 м2; 3,2110 4К 1; Pr 5,42;
с
tст 700С; Prст 2,55;
Решение:
w |
4G |
|
|
4 70 |
0,076 |
м |
; |
3600 d2 |
|
36003,14 0,0182 995,7 |
с |
||||
|
|
|
|
||||
Re wd 0,076 0,018 1702 - режим течения ламинарный. v 0,80510 6
Gr g d3 (tст t) 9,81(0,018)3 3,2110 4 (70 30) 1,134106;
v2 (0,80510 6)2
- 28 -
www.mitht.ru/e-library
0,33 |
|
0,43 |
|
0,1 |
Pr |
0,25 |
|
Nu 0,17Re |
Pr |
|
Gr |
|
|
|
|
|
Pr |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ст |
|
|
0,33 |
(5,42) |
0,43 |
6 |
) |
0,1 |
5,42 |
0,25 |
20, l принимаем =1 |
|
0,17 (1702) |
|
(1,13410 |
|
|
2,55 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Nud 20 0,6180,018 687мВт2 гр
Расход теплоты через стенку трубы:
Q d l (tст t) Gc(tк tн) 70 4174(55 5) 4058Вт
3600 3600
l |
Q |
|
|
|
|
|
|
|
4058 |
2,6м; |
|
|
|
d (t |
|
|
|
) |
3,14 0,018 687 (70 30) |
|
|
||||||
t |
|
|
|||||||||||
|
ст |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проверим |
|
l |
|
|
|
2,6 |
144 50, следовательно |
|
1. |
||||
|
d |
|
|
0,018 |
l |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Глава 6
Свободная конвекция.
Задача №19
Определить удельный поток теплоты с поверхности гори-
зонтального теплообменника диаметром d 400мм, температу-
ра стенки которого tст 2000C. Температура окружающего воз-
духа t 300C
- 29 -
www.mitht.ru/e-library
Теплофизические свойства воздуха [2]:
t 300С; 0,0267 Вт ; v 1610 6 м2;
м К с
2731 t 0,0033К 1; Pr 0,701.
Решение:
В условиях естественной конвекции интенсивность теплоот-
дачи определяется величиной критерия Gr и Pr:
Gr |
g d3 |
(t |
t) |
9,81(0,4)3 |
0,0033 (200 30) 13,91108; |
||||||
|
|
||||||||||
|
v2 |
|
ст |
|
(1610 6)2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Nu c(Gr Pr)n 0,5(13,91108 0,701)0,25=88,2 |
[2]; |
||||||||||
Nu |
88,2 0,0267 5,9 |
Вт |
; |
|
|||||||
|
|
||||||||||
|
d |
|
|
0,4 |
м |
2 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
гр |
|
||
q (t |
t) 5,9(200 30) 1003 Вт. |
|
|||||||||
|
ст |
|
|
|
|
|
|
|
м2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Задача №20
В целях уменьшения потери тепла и для предотвращения ожога при соприкосновении с нагретой поверхностью, поверх-
ность теплообменника (см. предыдущую задачу) покрыта слоем тепловой изоляцией толщиной 50 мм. При этом температура по-
верхности стала равной tст 500С. Вычислить удельный тепло-
вой поток с теплоизолированной поверхности теплообменника.
- 30 -
www.mitht.ru/e-library
Решение:
du d 2 u 0,4 2 0,05 0,5 м - диаметр теплоизолированной
поверхности.
Gr |
g d |
3 |
(t |
|
t) |
9,81(0,4 2 0,05)3 |
0,0033 (50 30) 3,16108; |
||||
|
и |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
v2 |
|
ст |
|
|
(1610 6)2 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Nu c(Gr Pr)n 0,5 (3,16108 0,701)0,25=61 |
|||||||||||
|
|
0,0267 |
|
|
Вт |
|
|||||
Nud |
61 |
0,5 |
3,26 |
|
|
; |
|
||||
м |
2 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
гр |
|
||
q (t |
t) 3,26 (50 30) 65,1Вт |
|
|||||||||
|
ст |
|
|
|
|
|
|
|
|
м2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача №21
Определить удельный поток теплоты через воздушную вер-
тикальную прослойку, существующую в вертикальной бесконеч-
ной щели толщиной 25мм. Температура горячей поверхно-
сти t 1500C, а холодной |
t 500C |
1 |
2 |
Теплофизические свойства воды [2]: |
|
|
|
t |
t |
|
|
150 50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вт |
|
||||
t |
2 |
|
1000С; 0,0321 |
; |
||||||||||||||||||
1 |
|
|
2 |
|
|
|||||||||||||||||
|
2 |
|
|
м гр |
||||||||||||||||||
v 23,1310 |
6 м2 |
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
К |
1 |
|
||||||||||
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; Pr 0,688; |
||||||||||
|
с |
273 |
|
|
|
373 |
|
|||||||||||||||
|
t |
|
||||||||||||||||||||
- 31 -
www.mitht.ru/e-library