Внутри трубы с внутренним диаметром d и толщиной стенки δ движется горячая вода со скоростью ω1, имеющая среднюю температуру tf1. На внутренней поверхности трубы имеется слой накипи толщиной δ1. Наружная поверхность покрыта слоем материала толщиной δ
Описание
Внутри трубы с внутренним диаметром d и толщиной стенки δ движется горячая вода со скоростью ω1, имеющая среднюю температуру tf1. На внутренней поверхности трубы имеется слой накипи толщиной δ1.
Наружная поверхность покрыта слоем материала толщиной δ2 с известным коэффициентом теплопроводности λ2 и находится в поперечном потоке воздуха, обтекающим трубу со средней скоростью ω2 и имеющим температуру tf2.
Известна степень черноты наружной поверхности ε.
Определить:
- Температуры на внутренней и наружной поверхностях трубы, а также температуру внешнего покрытия со стороны воздуха.
- Суммарную линейную плотность теплового потока (тепловые потери с 1 м длины), передаваемого в воздух за счет конвекции и за счет излучения с наружной поверхности.
Коэффициенты теплоотдачи для внутренней и наружной поверхностей трубы рассчитать с помощью критериальных уравнений.
Коэффициенты теплопроводности материала стенки трубы, воды, воздуха, а также все другие необходимые теплофизические параметры выбрать по справочным данным при средней температуре без учета температурной зависимости.
Таблица 1 – Исходные данные
d, мм | δ, мм | δ1, мм | δ2, мм | λнакипи, Вт/мК | λ2, Вт/мК |
10 | 1,5 | 0,9 | 10 | 1,6 | 0,05 |
w1, м/с | w2, м/с | tf1, ºС | tf2, ºС | ε | Λалюминий Вт/мК |
0,2 | 1,2 | 70 | 5 | 0,65 | 220 |
Таблица 2 – Теплофизические свойства теплоносителей
№ | Теплофизические свойства среды | Вода при средней температуре | Воздух при средней температуре |
1 | Коэффициент теплопроводности, Вт/мК | 0,668 | 0,0247 |
2 | Коэффициент кинематической вязкости, 106 м2/с | 0,415 | 14,66 |
3 | Число Прандтля (Pr) при средней температуре среды | 2,98 | 0,706 |
4 | Число Прандтля (Pr) при средней температуре стенки | 3,54 | 0,704 |
Характеристики решённой задачи
Список файлов
