плоская стенка бака площадью

Министерство высшего образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Кафедра промышленной теплоэнергетики

Практическое занятие по теплопередаче

Выполнил ст. гр. ГБдЗ-18-03 Д.С. Сергачев

Проверил Е.А. Федосеева

Видео:Тепловая задача - Многослойная плоская стенкаСкачать

Содержание

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ ПО ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ 2

7. Теплопроводность 2

8 Конвективный теплообмен 8

9 ТЕПЛОПЕРЕДАЧА 14

10 Расчет теплообменного аппарата 18

Номера задач для решения:

Варианты для выполнения задач:

Видео:ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ. Вид Грубейшего Нарушения ТРЕБОВАНИЙ ТБ при работе на СТАНКАХ.Скачать

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ ПО ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ

Видео:Гидростатическое давлениеСкачать

7. Теплопроводность

7.1. Определить коэффициент теплопроводности материала стенки
толщиной =110 мм, если плотность теплового потока через нее q=120
Вт/м 2 , а разность температур на поверхностях t=26 0 С.

Плотность теплового потока– это количество
теплоты, передаваемое в единицу времени через единичную площадь
поверхности теплообмена, q [Вт/м 2 ].
(1)
где — это количество теплоты, передаваемое в единицу времени
через поверхность теплообмена, Вт;

поверхность теплообмена, через которую происходит передача теплоты, м 2 .

В однородной плоской стенке, температура изменяется только по толщине стенки (по координате х), коэффициент теплопроводности  = const, внутренние источники теплоты отсутствуют q_v=0.

Плотность теплового потока через однородную плоскую
стенкуопределяется по формуле:
(2)
где t  t_C1  t_C2, причем всегда t_C1 > t_C2.

Из (2) определяем коэффициент теплопроводности материала стенки
(3)

Ответ: λ = 0,508 Вт/(м· 0 С).

7.2 Определить тепловой поток через стену здания толщиной =400 мм, высотой H=4,0 м и длиной L=7 м. Температуры на поверхностях стенки
t_с1=20 0 С и t_с2=(-26) 0 С. Материал стены – кирпичная кладка из глиняного сплошного кирпича. Рассмотреть варианты:

Б — материал стены — влажный.

Тепловой поток (мощность теплового потока) через однородную плоскую стенку определяется по формуле:
(1)
Здесь, поверхность теплообмена, через которую происходит передача теплоты, м 2

Окончательно, получаем формулу теплового потока через стену здания
(2)
Тепловой поток всегда направлен в сторону уменьшения температур.

В большинстве практических задач приближенно предполагается, что коэффициент теплопроводности  не зависит от температуры и одинаков по всей толщине стенки. Значение  находят в справочниках при средней температуре .

По ПРИЛОЖЕНИЮ 3 Таблица П.3.1 — Коэффициенты теплопроводности строительных материалов и конструкций определяем коэффициент теплопроводности λ, для кирпичной кладки из сплошного кирпича на цементно-песчаном растворе (глиняного обыкновенного):

λ = 0,64 Вт/(м· 0 С) – А — материал стены — сухой;

λ = 0,76 Вт/(м· 0 С) – Б — материал стены — влажный.

;

.
Ответ: А – Q=2,061 кВт; Б – 2,447 кВт.

7.6 Нефтепровод с наружным диаметром D=700 мм и толщиной стенки _тр=7 мм (_тр=53 Вт/(м·К)) имеет три слоя изоляции толщиной ₁=9 мм, ₂=10 мм, ₃=26 мм. Коэффициенты теплопроводности изоляции ₁ =3,6·10 -3 , ₂=0,04, ₃=0,11 Вт/(м·К). Температура на внутренней поверхности трубы t_вн=80 0 С, а на наружной поверхности изоляции t_нар=(-26) 0 С. Определить линейную плотность теплового потока.

Дано: D=700 мм = 0,7 м; _тр=7 мм = 0,007 м; _тр=53 Вт/(м·К); ₁=9 мм = 0,009 м; ₂=10 мм = 0,01 м; ₃=26 мм = 0,026 м; ₁ =3,6·10 -3 Вт/(м·К); ₂=0,04 Вт/(м·К), ₃=0,11 Вт/(м·К); t_вн=80 0 С; t_нар=(-26) 0 С.

Определить: линейную плотность теплового потока q

Линейная плотность теплового потока– это тепловой поток через единицу длины цилиндрической стенки:
(1)

Где линейное термическое сопротивление теплопроводности трубы.

При значениях d₂/d₁ близких к единице расчеты R_lλ необходимо проводить с высокой точностью, иначе при округлении d₂/d₁ до одного знака после запятой погрешность вычисления логарифма превысит 10%.

При d₂/d₁ 2 покрыта двухслойной тепловой изоляцией. Стенка бака стальная, толщиной ₁=12 мм. Первый
слой изоляции выполнен толщиной ₂=75 мм. Второй слой изоляции
толщиной ₃=11 мм представляет собой штукатурку. Температура
внутренней поверхности стенки бака t_с1=190 0 С и внешней поверхности
изоляции t_с4=52 0 С. Вычислить количество теплоты, передаваемой
через стенку, температуры на границах слоев изоляции и построить график распределения температуры.

Дано: F=5 м 2 ; ₁=12 мм = 0,012 м; ₂=75 мм = 0,075 м; ₃=11 мм = 0,011 м; t_с1=190 0 С; t_с4=52 0 С.

Определить: количество теплоты, передаваемой через стенку, температуры на границах слоев изоляции и построить график распределения температуры

Решение: Плотность теплового потока для многослойной плоской стенки
(1)

где n — число слоев многослойной стенки; t_c1 и t_c(n+1) — температуры на внешних границах многослойной стенки; — полное термическое сопротивление многослойной плоской стенки.

Плотность теплового потока, проходящего через все слои, в стационарном режиме одинакова. А так как коэффициент теплопроводности  различен, то для плоской многослойной стенки распределение температур — ломанная линия.

Рассчитав тепловой поток через многослойную стенку, можно найти температуру на границе любого слоя. Для к-го слоя можно записать:

(2)

В нашем примере, в условиях плоской трехслойной стенки уравнение для определения теплового потока принимает вид:

(3)

где t_с1– t_с4— разность граничных температур на входе в первую стенку и на выходе последней.

По условию задачи: Материал стенки бака (сталь) – хромистая нержавеющая 1Х13 (Ж₁); Материал слоев изоляции: 1-й слой — керамовермикулит КВИ-500; 2-й слой – поризованная гипсоперлитовая;

_{Средняя температура}
По ПРИЛОЖЕНИЮ 3

Таблица П.3.3 — Коэффициенты теплопроводности сталей , Вт/(м 0 С), в зависимости от температуры, для стали 1Х13 (Ж₁):

λ₁ = 23,916 Вт/(м· 0 С) – при температуре 121 0 С;

Таблица П.3.2 — Коэффициенты теплопроводности теплоизоляционных материалов

Вт/(м· 0 С) – керамовермикулит КВИ-500;

Таблица П.3.1 — Коэффициенты теплопроводности строительных материалов и конструкций

λ₃ = 0,19 Вт/(м· 0 С) – штукатурка (поризованная гипсоперлитовая, влажный слой).

Подставляя числовые данные в (3) определяем тепловой поток

Тогда количество теплоты, которую передает стенка, найдем по формуле:

Температура на поверхности слоев в многослойной стенке:

График распределения температуры представлен на рис.1

Рис.1. График распределения температуры

Ответ: Q=970,888 Вт; t_с2=189,903 0 С; t_с3=63,242 0 С.

Видео:Математика 4 Оценка площади Приближенное вычисление площадейСкачать

8 Конвективный теплообмен

8.1 Определить конвективный тепловой поток от крыши здания площадью F=400 м 2 и температурой t_к=15 0 С в окружающий воздух с температурой t_в=(-3) 0 С, если в безветренную погоду коэффициент теплоотдачи равен _в1=6,5 Вт/(м 2 ·К). Насколько изменится тепловой поток в ветреный день при коэффициенте теплоотдачи _в2=90 Вт/(м 2 ·К).
Дано: F=400 м 2 ; t_к=15 0 С ; t_в=(-3) 0 С; _в1=6,5 Вт/(м 2 ·К); _в2=90 Вт/(м 2 ·К).

Определить: насколько изменится тепловой поток в ветреный день

Конвективный теплообмен- это процесс переноса теплоты в
жидкой и газообразной среде с неоднородным распределением температуры
Процесс теплообмена между поверхностью твердого тела и жидкостью или газом называется теплоотдачей, а поверхность твердого тела, через которую переносится теплота — поверхностью теплообмена.

Основной закон конвективного теплообмена — закон Ньютона — Рихмана:

(1)

где Q — тепловой поток; F — площадь поверхности теплообмена, м 2 ; t_c и t_ж — температуры поверхности твердого тела (стенки) и теплоносителя, соответственно, 0 С;  — коэффициент теплоотдачи, Вт/(м 2 К). Он характеризует интенсивность процесса теплоотдачи.

Коэффициент теплоотдачи — это тепловой поток, передаваемый в единицу времени через единицу площади поверхности при разности температур поверхности и жидкости в один градус.

Так как, известно численное значение коэффициента теплоотдачи
, можно сразу воспользоваться уравнением Ньютона — Рихмана (1) и определить требуемую величину.

Определяем конвективный тепловой поток от крыши здания в безветренную погоду

Определяем конвективный тепловой поток от крыши здания в ветреный день

Определяем насколько изменится тепловой поток в ветреный день по сравнению с безветренной погодой

Ответ: увеличится на 601,2 кВт или на 1284,6%.

8.10. Определить коэффициент теплоотдачи и количество переданной
теплоты при течении воды в трубе диаметром d=40 мм и длиной l=650 мм, если расход воды составляет v=150 л/ч, средняя температура воды t_ж=58 0 С, температура стенки трубы t_с=47 0 С.
Дано: d=40 мм = 0,04 м; l=650 мм; v=150 л/ч ; t_ж=58 0 С; t_с=47 0 С.

Физические параметры воды при определяющей температуре,
равной 58 0 С (приложение 5 Таблица П.5.2 — Физические параметры воды на линии насыщения):

: Вт/(м∙К); м 2 /с; .

Критерий Pr_с находим по тому же приложению, но при температуре стенки 47 0 С — .

Рассчитаем среднюю скорость течения воды w по трубе:

Значение критерия Рейнольдса находим по уравнению:

где w — скорость движения жидкости, м/с;

d — определяющий размер, м;

 — коэффициент кинематической вязкости, м 2 /с.

Re представляет собой безразмерную скорость потока, характеризует гидродинамический режим потока. Re выражает отношение сил инерции (скоростного напора) к силам вязкого трения.

При течении жидкости в трубах:

Re  2300 — ламинарный режим,

Re = 230010 4 — переходный режим,

Re  10 4 — турбулентный режим.

В нашем случае, режим движения – переходный.

Для расчета выбираем формулу — поток в трубе при Re=2320…10 4 :

;

ε₁=1,1675 – поправочный коэффициент для коротких труб при l 2 ·К); Q=156,726 Вт.

8.12. Определить коэффициент теплоотдачи и линейную плотность
теплового потока в поперечном потоке воздуха для трубы диаметром d=65 мм, если температура ее поверхности t_с=85 0 С, температура воздуха t_возд=20 0 С и скорость ветра w=4 м/с.

Дано: d=65 мм = 0,065 м; t_с=85 0 С; t_возд = 20 °C; w=4 м/с.

Определить: α — ?; q-?

Физические параметры воздуха при определяющей температуре, равной 20 0 С (приложение 5 Таблица П.5.1 — Физические параметры сухого воздуха при давлении 760 мм.рт.ст.):

: Вт/(м∙К); м 2 /с; .

Критерий Pr_с находим по тому же приложению, но при температуре стенки 85 0 С — .

Значение критерия Рейнольдса находим по уравнению:

где w — скорость движения жидкости (ветра), м/с;

d — определяющий размер, м;

 — коэффициент кинематической вязкости, м 2 /с.

Re представляет собой безразмерную скорость потока, характеризует гидродинамический режим потока. Re выражает отношение сил инерции (скоростного напора) к силам вязкого трения.

При течении жидкости в трубах:

Re  2300 — ламинарный режим,

Re = 230010 4 — переходный режим,

Re  10 4 — турбулентный режим.

В нашем случае, режим движения – турбулентный.

Для расчета выбираем формулу — процесс теплообмена при поперечном обтекании одиночной трубы при Re>10 3 :

Коэффициент теплоотдачи соответственно равен:

где  — коэффициент теплоотдачи, Вт/(м 2 ∙К);

d — определяющий размер, м;

 — коэффициент теплопроводности, Вт/(м∙К).

Линейная плотность теплового потока в поперечном потоке воздуха (тепловой поток на единицу длины трубы):

Ответ: α=30,0 Вт/(м 2 ·К); q_l=398,0 Вт/м.

8.15 Труба внешним диаметром d=30 мм охлаждается поперечным потоком масла (МК). Скорость движения и средняя температура масла равны соответственно: w=3,0 м/с и t_ж=28°C. Определить, какую температуру поверхности трубы необходимо поддерживать, чтобы плотность теплового потока составляла q=25 кВт/м 2 , и каково при этом будет значение коэффициента теплоотдачи?

Дано: d=30 мм = 0,03 м; марка масла – МК; w=3,0 м/с; t_ж=28 °C; q=25 кВт/м 2

Физические параметры масла МК при определяющей температуре, равной 28 0 С (приложение 5 Таблица П.5.6 — Физические свойства масла МК в зависимости от температуры):

: Вт/(м∙К); м 2 /с; .

Определяем режим движения масла.

Значение критерия Рейнольдса находим по уравнению:

где w — скорость движения жидкости, м/с;

d — определяющий размер, м;

 — коэффициент кинематической вязкости, м 2 /с.

При течении жидкости в трубах:

Re =105 2300 — ламинарный режим.

Для расчета выбираем формулу — процесс теплообмена при поперечном обтекании одиночной трубы капельной жидкостью при Re=5…2·10 6 :

; ; при Re=5…10 3

ε_ψ=1 – поправочный коэффициент, учитывающий угол атаки ψ;

В формулу входит число Прандтля для масла, взятое при температуре стенки. Поэтому задачу приходится решать либо методом последовательных приближений, либо графическим методом. Используем последний.

Зададимся тремя значениями температуры стенки:t_C1 = 30°C; t_C2 = 40°С и t_C3 = 50°С, вычислим плотности теплового потока при этих температурах и построим график q = f(t_C).

Задавшись t_C1 = 30°C, по указанной выше формуле рассчитаем коэффициент теплоотдачи.

: .

Коэффициент теплоотдачи соответственно равен:

Плотность теплового потока

.

Задавшись t_C2 = 40°C, по указанной выше формуле рассчитаем коэффициент теплоотдачи.

: .

Коэффициент теплоотдачи соответственно равен:

Плотность теплового потока

.

Задавшись t_C3 = 50°C, по указанной выше формуле рассчитаем коэффициент теплоотдачи.

: .

Коэффициент теплоотдачи соответственно равен:

Плотность теплового потока

.

По вычисленным значениям q строим график q=f(t_C) (рис.1).

По графику находим, что при заданном значении q = 30∙10 3 Вт/м 2 температура стенки .

При найденной температуре вычисляем коэффициент теплоотдачи (вычислен ранее).

Таким образом, чтобы плотность теплового потока составляла q=30 кВт/м 2 , необходимо поддерживать температуру поверхности трубы t_C=50°С, и при этом значение коэффициента теплоотдачи будет равно 1147,981 Вт/(м 2 ·К).

Рис.1. График зависимости q=f(t_C)

Ответ: t_C=50°С; α=1147,981 Вт/(м 2 ·К).

Видео:11 класс. Геометрия. Объем цилиндра. 14.04.2020Скачать

9 ТЕПЛОПЕРЕДАЧА

9.2. Определить пределы изменения теплопотерь в окружающий
воздух от резервуара с мазутом, имеющим температуру t_мазут=58 0 С, если
полная поверхность резервуара F=1170 м 2 , коэффициент теплопередачи К=4,7 Вт/(м 2 ·град), температура воздуха меняется от t_возд1=(-19) 0 С до t_возд2=37 0 С.
Дано: t_мазут=58 0 С; F=1170 м 2 ; К=4,7 Вт/(м 2 ·град); t_возд1=(-19) 0 С; t_возд2=37 0 С.

Определить: пределы изменения теплопотерь в окружающий
воздух от резервуара с мазутом

Процесс передачи теплоты от одной жидкости к другой через
разделяющую их стенку называется теплопередачей.

Коэффициент теплопередачи К характеризует интенсивность процесса теплопередачи от горячего теплоносителя к холодному через разделяющую их стенку.

Уравнение теплопередачи можно записать:

(1)

Так как, известно численное значение коэффициента теплопередачи К, можно сразу воспользоваться уравнением теплопередачи (1) и определить требуемую величину.

Определяем тепловые потери в окружающий воздух от резервуара с мазутом, имеющим температуру t_мазут=58 0 С, если температура воздуха составляет t_возд1=(-19) 0 С

Определяем тепловые потери в окружающий воздух от резервуара с мазутом, имеющим температуру t_мазут=58 0 С, если температура воздуха составляет t_возд2=37 0 С

Ответ: пределы изменения тепловых потерь: от 115,479 до 423,423 кВт.

9.6. Определить температуры на поверхностях стены (кладка из глиняного сплошного кирпича) помещения толщиной _ст=400 мм. Температура воздуха внутри помещения t_ж1=20С; коэффициент теплоотдачи к внутренней поверхности стенки ₁=7,2 Вт/(м 2 · 0 С); температура наружного воздуха t_ж2=(-26)С; коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности стены ₂= 16 Вт/(м 2 · 0 С). Решить эту задачу, если стена покрыта снаружи слоем тепловой изоляции толщиной _из=55 мм. Сравнить потери теплоты через изолированную и неизолированную стенки.
Дано: _ст=400 мм = 0,4 м ; t_ж1=20С; t_ж2=(-26)С; ₁=7,2 Вт/(м 2 · 0 С); ₂= 16 Вт/(м 2 · 0 С); _из=55 мм = 0,055 м.

Определить: температуры на поверхностях стены

В технике часто приходится рассчитывать стационарный процесс переноса теплоты от одного теплоносителя другому через разделяющую стенку. Такой процесс называется теплопередачей.

Рассмотрим теплопередачу между двумя жидкостями через разделяющую многослойную плоскую стенку. Здесь передача теплоты делится на три процесса:

1) В начале теплота передается от горячего теплоносителя t_ж1 к поверхности стенки путем конвективного теплообмена, который может сопровождаться излучением. Интенсивность процесса теплоотдачи характеризуется коэффициентом теплоотдачи ₁.

2) затем теплота теплопроводностью переносится поочередно от одной поверхности стенки к другой, которая характеризуется коэффициентом теплопроводности (₁,…,_n).

3) И, наконец, теплота опять путем конвективного теплообмена передается от поверхности стенки к холодной жидкости t_ж2. Этот процесс характеризуется коэффициентом теплоотдачи ₂.

Уравнения теплопередачи через многослойную плоскую стенку:

,

где — температурный напор, заданный условиями задачи;

R_k — термическое сопротивление теплопередачи от горячего теплоносителя к холодному.

Величина, обратная R_k, называется коэффициентом теплопередачи К:

,

Коэффициент теплопередачи К характеризует интенсивность процесса теплопередачи от горячего теплоносителя к холодному через разделяющую их стенку.

По ПРИЛОЖЕНИЮ 3 Таблица П.3.1 — Коэффициенты теплопроводности строительных материалов и конструкций определяем коэффициент теплопроводности λ, для кладки из глиняного сплошного кирпича:

λ = 0,64 Вт/(м· 0 С) – А — материал стены — сухой;

λ = 0,76 Вт/(м· 0 С) – Б — материал стены — влажный.

λ = 0,041 Вт/(м· 0 С) – А — материал изоляции — сухой;

λ = 0,052 Вт/(м· 0 С) – Б — материал изоляции — влажный.

Расчет ведем для влажной стенки и влажного слоя изоляции.

Определим коэффициент теплопередачи К для неизолированной стенки

Тепловые потери для неизолированной стены

Определим коэффициент теплопередачи К₁ для изолированной стенки

Тепловые потери для изолированной стены

Потери теплоты через изолированную стенку почти в 2,453 раза меньше тепловых потерь через неизолированную стенку.

Температура на поверхности слоев в многослойной стенке:

Ответ: в изолированной стене: t_с1 = 16,422С; t_с2 = 2,861С; t_с3=(-24,39)С; потери теплоты через изолированную стенку почти в 2,453 раза меньше тепловых потерь через неизолированную стенку.

9.7 Вычислить потерю теплоты с 1 м неизолированного трубопровода диаметром d₁/d₂ (30/35), проложенного на открытом воздухе, если
внутри трубы протекает вода со средней температурой t_ж1=85 0 С, а температура окружающего воздуха t_ж2=15 0 С. Коэффициент теплоотдачи от
воды к стенке трубы ₁=1800 Вт/(м 2 · 0 С) и от трубы к окружающему воздуху ₂=18 Вт/(м 2 · 0 С). Определить температуры на внутренней и внешней поверхностях трубы.

Дано: d₁=30 мм = 0,03 м; d₂=35 мм = 0,035 м; t_ж1=85С; t_ж2=15С; ₁=1800,0 Вт/(м 2 · 0 С); ₂= 18 Вт/(м 2 · 0 С).

Линейная плотность теплового потока– это тепловой поток через единицу длины цилиндрической стенки:

(1)

и — термические сопротивления внутренней и внешней теплоотдачи на единицу длины.

K_l — линейный коэффициент теплопередачи, Вт/(мК).

Граничные температуры цилиндрической стенки определяются как

По ПРИЛОЖЕНИЮ 3

Таблица П.3.3 — Коэффициенты теплопроводности сталей , Вт/(м 0 С), в зависимости от температуры, для стали хромистой нержавеющей 1Х13(Ж₁):

λ = 24 Вт/(м· 0 С) – при температуре 100 0 С;

Определим линейный коэффициент теплопередачи К для неизолированной стенки трубы

Тепловые потери с 1 м неизолированного трубопровода

Определим температуры на внутренней и внешней поверхностях трубы

Ответ: q_l = 136,604 Вт/м; t_с1=84,194С; t_с2=84,055С.

Видео:Стереометрия 10 класс. Часть 1 | МатематикаСкачать

10 Расчет теплообменного аппарата

10.3 В маслоохладителе температура масла на входе t_м.вх.=77 0 С, на выходе t_м.вых.=56 0 С , воды на входе t_в.вх.=20 0 С, на выходе t_в.вых.=48 0 С. Определить, в каком случае средний температурный напор будет выше (при прямотоке или противотоке) и во сколько раз. Сделать выводы.

Определить: в каком случае средний температурный напор будет выше (при прямотоке или противотоке) и во сколько раз

Решение: Теплообменный аппарат (теплообменник) – это устройство, в котором осуществляется процесс передачи тепла от одного теплоносителя к другому. Когда нагревающая и нагреваемая жидкости движутся в одном направлении – такое движение жидкости называется прямотокам. Когда нагревающая и нагреваемая жидкости движутся в противоположных направлениях – такое движение жидкости называется прямотокам.

Пользоваться среднеарифметическим значением

(1)

можно только при , когда ошибка составляет не более 4%, что допустимо для технических расчетов.

Во всех остальных случаях следует пользоваться среднелогарифмическим температурным напором:

(2)

где и — большая и меньшая разность температур по концам аппарата работающего в соответствующем режиме. (см. Рис.1)

Рисунок 1 — Изменение температур горячего и холодного теплоносителей по длине рекуперативного ТОА
Формула (2) справедлива для любых схем движения теплоносителей.

Определим средний температурный напор при прямотоке:

где t₁‘ и t₁» – температуры горячего теплоносителя соответственно на
входе и выходе ТОА , C;

t₂‘ и t₂» – температуры холодного теплоносителя соответственно на
входе и выходе ТОА , C.

Отношение , используем формулу (2)

Определим средний температурный напор при противотоке:

где t₁‘ и t₁» – температуры горячего теплоносителя соответственно на
входе и выходе ТОА , C;

t₂‘ и t₂» – температуры холодного теплоносителя соответственно на
входе и выходе ТОА , C.

Отношение , используем формулу (1)

Ошибка: .

Вывод: Так как, ошибка 0,389% составляет не более 4%, следовательно, можно пользоваться среднеарифметическим значением температурного напора, что допустимо для технических расчетов.

Следует заметить, что среднелогарифмический напор всегда меньше среднеарифметического, как и в нашем случае:

Средний температурный напор будет выше при противотоке в 1,3 раза .

Ответ: 1) прямоток — 24,954 0 С; 2) противоток – 32,5 0 С; 3) средний температурный напор будет выше при противотоке в 1,3 раза .

10.7 Масло поступает в маслоохладитель с температурой t_мас1=65 0 С и
охлаждается до температуры t_мас2=35 0 С. Температура охлаждающей
воды (С_р = 4,2 кДж/(кгК)) на входе t_вод1=17 0 С. Определить температуру
воды на выходе из маслоохладителя, если расходы масла и воды
равны соответственно G₁=6,8 и G₂= 19 т/ч. Потерями теплоты в окружающую среду пренебречь.

Дано: t_мас1=65 0 С; t_мас2=35 0 С; t_вод1=17 0 С; G₁=6,8 т/ч = 1,889 кг/с; G₂= 19 т/ч= 5,278 кг/с.

Тепловой поток Q₁, отраженный в теплообменнике горячим теплоносителем при его охлаждении от температуры t₁ ‘ до t₁ » равен:

(1)

где индекс 1 относится к горячему теплоносителю (масло МК);

G₁ — массовый расход теплоносителя , кг/с;

C_p – теплоемкость горячего теплоносителя при средней температуре t_1.ср = 0,5∙(t₁‘ + t₁»), кДж/(кг град);

t’ и t » — температура теплоносителя соответственно на входе и выходе ТОА , C.

Так как, в условии задачи сказано, потерями теплоты в окружающую среду пренебречь, то второму теплоносителю передается вся теплота Q₁, и Q₂=Q₁ .

Тогда уравнение теплового баланса будет иметь вид:

или
₍₂₎

(3)

где С_р2 = 4,2 кДж/(кгК) – теплоемкость воды при средней температуре.

По ПРИЛОЖЕНИЮ 5 Таблица П.5.6 — Физические свойства масла МК в зависимости от температуры

С_р1 = 1,851 кДж/(кгК) – теплоемкость масла МК при средней температуре t_1.ср = 0,5∙(65 + 35)=50 0 C;

Определяем количество передаваемой теплоты по формуле (1)

Определяем температуру воды на выходе из маслоохладителя по (3)

Видео:Обзор дома 1050 м2 с мраморным фасадом, плоской кровлей и большим панорамным остеклениемСкачать

Задача 1-1-1-51

Условие:

Плоская стенка бака площадью F = 5 м 2 покрыта двухслойной тепловой изоляцией. Стенка бака стальная, толщиной δ₁ = 8 мм, с коэффициентом теплопроводности λ₁ = 46,5 Вт/(м × ℃). Первый слой изоляции выполнен из новоасбозурита толщиной δ₂ = 50 мм, коэффициент теплопроводности которого определяется уравнением

λ₂ = 0,144 + 0,00014 t

Второй слой изоляции толщиной δ₃ = 10 мм представляет собой штукатурку (известковую), коэффициент теплопроводности которой λ₃ = 0,698 Вт/(м × ℃).

Температуры внутренней поверхности стенки бака t_с1 = 250 ℃ и внешней поверхности изоляции t_с4 = 50 ℃.

Вычислить количество теплоты, передаваемой через стенку, температуры на границах слоев изоляции и построить график распределения температуры.

Статус: Задача решена

Доставка решения: Автоматическая

Формат работы:

• HTML – можно просматривать в браузере (сохраняется в кэше)
• DOCX – можно скачать и редактировать (в том числе и формулы) в офисных программах

📺 Видео

Урок 47 (осн). Расчет давления жидкости на дно и стенки сосудаСкачать

Лекция 4. Теплотехнический расчет ограждающих конструкцийСкачать

Определение времени охлаждения бака с жидкостьюСкачать

ДАВЛЕНИЕ ЖИДКОСТИ на дно и стенки сосуда 7 класс физика формулаСкачать

ИННОВАЦИЯ! Утепление распыляемой пенойСкачать

Цокольный этаж. Это нужно знать до строительства.Скачать

Теплопроводность цилиндрической стенкиСкачать

Аскаридоз лошадейСкачать

Мне вопросы не задавать😂Скачать

Плиты перекрытия что можно и что нельзя делатьСкачать

Закон БернуллиСкачать