Тепломассообмен

Задача 1.1
В нагревательной печи, где температура газов tж1, стенка сделана из трех слоев: динасового кирпича толщиной 65 мм, красного кирпича толщиной 250 мм и снаружи слоя изоляции толщиной δиз. Воздух в цехе имеет температуру tж2. Коэффициент теплоотдачи в печи от газов к стенке α1, снаружи от изоляции к воздуху α2. Найти коэффициент теплопередачи от газов к воздуху, потери теплоты через стенку, температуры на поверхностях всех слоев. Построить график температур в стенке
Задача 1.2
Газы при температуре tж1 передают через стенку площадью F теплоту воде, имеющей температуру tж2. Коэффициенты теплоотдачи от газов к стенке α1 и от стенки к воде α2. Определить все термические сопротивления, коэффициент теплопередачи и тепловой поток, передаваемый от газов к во-де, для случаев: а) стенка чистая толщиной δст; б) стенка покрыта со стороны воды слоем накипи толщиной δн и со стороны газов – слоем сажи толщиной δс. Найти также для случая б) температуры всех слоев стенки расчетным и графическим способами и нарисовать температурный график
Задача 1.3
По стальному трубопроводу наружным диаметром dн и толщиной 20 мм протекает газ со средней температурой tж1 и коэффициентом теплоотдачи в трубе α1 = 40 Вт/(м2•К). Снаружи труба покрыта двумя слоями изоляции: слоем А толщиной δА (на поверхности трубы) и слоем Б толщиной δБ. На внешней поверхности изоляции температура tиз. Найти суточную потерю теплоты трубопроводом длиной l и температуру на поверхности контакта между слоями изоляции. Как изменятся потери теплоты, если слои изоляции поменять местами?
Задача 1.4
Электропровод диаметром d покрыт изоляцией толщиной δ. По проводу проходит ток силой I. Температура окружающего воздуха tв, а коэффициент теплоотдачи к воздуху α. Найти температуры на поверхности провода и изоляции, мощность внутренних источников теплоты. Удельное электрическое сопротивление алюминия 2,62 • 10-8 Ом•м, меди 1,62 • 10-8 Ом•м
Задача 2.1
Газ с абсолютным давлением p и средней температурой tг протекает по горизонтальной трубе. Расход газа m, внутренний диаметр трубы d, длина l и средняя температура стенки трубы tс.
Найти:
1) средний коэффициент теплоотдачи от газа к стенке трубы;
2) тепловой поток;
3) во сколько раз изменится коэффициент теплоотдачи, если скорость газа увеличить в 3 раза;
4) во сколько раз изменится коэффициент теплоотдачи, если уменьшить диаметр трубы в 2 раза при неизменном расходе газа?
Задача 2.2
На наружной поверхности вертикальной трубы диаметром d и длиной l конденсируется сухой насыщенный пар при давлении р. Средняя температура этой поверхности tс. Определить коэффициент теплоотдачи при конденсации водяного пара. Во сколько раз изменится коэффициент теплоотдачи, если трубу расположить горизонтально? Найти количество сконденсировавшегося пара при каждом положении трубы, считая, что переохлаждения конденсата нет
Задача 2.3
Труба с наружным диаметром d и длиной l имеет на поверхности температуру tпов. Определить тепловой поток в процессе лучистого теплообмена между трубой и окружающей средой для двух случаев: 1) труба находится в большом помещении, стены которого имеют температуру tс; 2) труба находится в бетонном канале сечением 300×300 мм при температуре стенок канала tс.
Задача 2.4
В цеховом помещении, где температура воздуха и стен tв, расположена горизонтальная труба наружным диаметром d и длиной l. Она имеет температуру на поверхности tп и охлаждается за счет излучения и свободного движения воздуха. Определить: а) коэффициент теплоотдачи излучением; б) коэффициент теплоотдачи конвекцией; в) тепловой поток от трубы раздельно естественной конвекцией и излучением.