ДЗ 2: Через плоскую стенку котла теплота передается от дымовых газов кипящей воде. вариант 6

Через плоскую стенку котла теплота передается от дымовых газов кипящей воде. Принимая температуру газов t_ж1 = 850 ⁰С, воды t_ж2 = 150 ⁰С, коэффициент теплоотдачи от газов к стенке α₁ = 60 Вт/(м² К) и от стенки к воде α₂ = 1000 Вт/(м² К), требуется выполнить следующее:
1. Подсчитать термические сопротивления R, коэффициенты теплопередачи k, эквивалентные коэффициенты теплопроводности и значения плотности теплового потока q для следующих случаев:
a) стенка стальная, совершенно чистая, толщиной δ₂ = 12 мм и теплопроводностью λ₂=50 Вт/(м*К);
б) стенка медная, совершенно чистая, толщиной δ₂ = 12 мм и теплопроводностью =350 Вт/(м*К);
в) стенка стальная, со стороны воды покрыта слоем накипи толщиной δ₃ = 10 мм и теплопроводностью λ₃ = 2 Вт/(м*К);
г) условия те же, что в случае «в», дополнительно на поверхности накипи имеется слой масла толщиной δ₄ = 1 мм и теплопроводностью λ₄ = 0,1 Вт/(м*К);
д) условия те же, что в случае «г», дополнительно со стороны газов стенка покрыта слоем сажи толщиной δ₁ = 2 мм и теплопроводностью λ₁ = 0,2 Вт/(м*К);
2. Приняв значение плотности теплового потока для случая «а» за 100%, подсчитать в процентах плотность теплового потока для всех остальных случаев.
3. Определить аналитически температуры на границах всех слоев стенки t_стi случая «д».
4. Проверить подсчитанные температуры графическим методом.
5. Построить в масштабе для случая «д» схему изменения температуры в стенке.