1. Стаціонарна передача через плоску стінку
Теплота димових газів передається через стінку воді. Приймаючи температуру газів t ж1 , води t ж2 , коефіцієнт тепловіддачі газами стінки О± 1 і від стінки воді О± 2 і вважаючи стінку плоскою, потрібне:
1. Підрахувати термічні опори, коефіцієнти теплопередачі і кількість переданої теплоти від газів до води через 1м 2 стінки для таких випадків:
а) стінка сталева абсолютно чиста, товщиною Оґ 2 (О» 2 = 50 Вт/(м В· Вє С);
б) стінка сталева, з боку води покрита шаром накипу товщиною Оґ 3 (О» 3 = 2 Вт/(м В· Вє С);
в) стінка сталева, з боку газів покрита шаром сажі товщиною Оґ 1 = 2 мм (О» 1 = 0,2 Вт/(м В· Вє С);
г) стінка сталева, з боку води покрита шаром накипу товщиною Оґ 3 , а з боку газів - сажею товщиною Оґ 1 .
2. Визначити температури всіх шарів стінки для випадку р.
3. Побудувати в масштабі лінію падіння температури в стінці для випадку р.
Дано: t ж1 = 950 Вє С, t ж2 = 210 Вє С, О± 1 = 65 Вт/(м 2 В· Вє С), О± 2 В· 10 -3 = 2,1 Вт/(м 2 В· Вє С), Оґ 2 = 19 мм, Оґ 3 = 5 мм.
Термічне опір теплопередачі:
В
В
В
В
Коефіцієнти теплопередачі
В В В В
Кількість переданої теплоти від газів до води через 1 м 2 стінки визначимо з рівняння теплопередачі:
В
В В В В
Температури всіх шарів стінки для випадку р.
Щільність теплового потоку від газів до стінки
В
звідси
Щільність теплового поки через шар сажі
В
Звідси
Щільність теплового потоку через сталеву стінку
В
Звідси
Щільність теплового потоку через шар накипу
В
Звідси
В
2. Розрахунок теплової ізоляції
Сталева труба (О» тр ) внутрішнім діаметром d з товщиною стінки Оґ 1 покрита шаром ізоляції, коефіцієнт теплопровідності якої О» з . По трубі протікає вода, температура якої t ж1 . Коефіцієнт тепловіддачі води до стінки О± 1 . Зовні труба омивається вільним потоком повітря, температура якого t ж2 = 20 Вє С; коефіцієнт тепловіддачі до повітря О± 2 = 10 Вт/(м 2 В· Вє С);
Потрібно:
1. Знайти товщину ізоляційного матеріалу, що забезпечує температуру зовнішньої поверхні ізоляції 60 Вє С.
2. Зіставити теплові потоки через трубу з ізоляцією і без неї при тих же t ж1 , t ж2 , О± 1 і О± 2 . p> 3. Дано: d = 66 мм; tж 1 = 250 В° С; О± 1 10 -3 = 1,7 Вт/(м 2 В° С); О» з = 0,08 Вт/(м 2 В° С); О» тр = 48Вт/(м 2 В° С).
Лінійна щільність теплового потоку через ізольовану трубу
В
Лінійна щільність теплового потоку від ізоляції до зовнішнього повітря
В
Прирівнюємо праві частини цих рівнянь і представимо рішення у вигляді
В
Де
В
Підставами значення відповідних величин і отримаємо
В
Для графічного рішення отриманого рівняння задамося значеннями dіз, визначимо y і, а отримані результати представимо у таблиці:
d з
0,082
0,092
0,102
0,112
0,122
0,132
0,142
d з /d 2
1,139
1,278
1,417
1,556
1,694
1,833
1,972
В
0,130
0,245
0,348
0,442
0,527
0,606
0,679
y
0,925
0,824
0,743
0,677
0,621
0,574
0,533 ...
