В
Отримані дані наносимо на графік і отримуємо значення кореня dіз = 0,129 м, яке задовольняє рівнянню
Лінійна щільність теплового потоку через ізольовану трубу
В
Лінійна щільність теплового потоку неізольованого трубопроводу
= 515,5
Отже, у неізольованого трубопроводу втрати теплоти з 1 м в 3,2 рази більше, ніж у ізольованого.
3. Нестаціонарний нагрів довгого круглого валу
Довгий сталевий вал діаметром D з початковою температурою t про = 20 Вє С поміщений в піч, температура в якій t ж . Сумарний коефіцієнт тепловіддачі до поверхні вала О±.
Визначити:
1. Час П„ 1 , необхідне для нагрівання валу, якщо нагрів вважається закінченим, коли температура на осі валу t r = 0 = t ж -20 Вє С.
2. Значення температури на поверхні валу t r = R в кінці нагрівання.
3. Значення температур на поверхні й осі вала через П„ 2 = (0,2, 0,4; 0,6; 0,8) В· П„ 1 після початку нагрівання. p> 4. Побудувати в масштабі графік зміни температур на поверхні й осі валу в процесі нагріву.
Дано: D = 750 мм; t ж = 1350 В° С; О± = 155 Вт/(м 2 В° С)
1. Температуру на осі і на поверхні вала при його нагріванні в середовищі з постійною t ж будемо визначати з допомогою номограм.
За відомим значенням радіусу і коефіцієнта О± знайдемо значення критерію Біо
В
В
За номограмі F 0 = 2,3
2. Безрозмірну температуру на поверхні валу знайдемо з номограми на стор 257
В В
П„ 2
0,2 П„ 1
0,4 ​​τ 1
0,6 П„ 1
0,8 П„ 1
П„ 2 , з
5200
10400
15600
20800
В
0,46
0,92
1,39
1,85
О? r = R
0,3
0,14
0,054
0,023
t r = R , В° C
951
1164
1278
1319
О? r = 0
0,45
0,2
0,08
0,035
t r = 0
752
1084
1244
1303
В
4. Складний теплообмін
Паропровід зовнішнім діаметром d, мм, розташований у великому приміщенні з температурою повітря t ж , Вє С. Температура поверхні паропроводу t з1 , Вє С. Визначити теплові втрати з одиниці довжини паропроводу за рахунок випромінювання і конвекції і порівняти їх. Наведена ступінь чорноти поверхні Оµ пр . Температуру стін приміщення прийняти рівною температурі повітря, тобто t с2 = t ж .
Дано: d = 320 мм, tж = 29 Вє С, Оµпр = 0,8, tс1 = 300 Вє С.
Рішення:
Теплові втрати випромінюванням:
В
Теплові втрати конвекцією
В
Для визначення коефіцієнта тепловіддачі конвекцією використовуємо критеріальне рівняння
В
При t ж = 29 Вє С з таблиць знаходимо Pr ж = 0,7012; О» ж = 2,66 В· 10 -2 Вт/(м В· Вє С); П… ж = 15,91 В· 10 -6 м 2 /с.
Значення
Nu ж = 0,47 В· (В· 10 6 ) 0,25 = 84
Середній коефіцієнт тепловіддачі
В
Теплові втрати конвекцією
В
Отже, втрати теплоти випромінюванням 4,5/1,91 = 2,4 рази більше, ніж конвекцією.
