ДЗ: 2 Вариант, ДЗ №1, 2 и 3 (все 3 ДЗ), ВЫПОЛНЕНЫ в Word, проверены 2020г

Условия:

Домашнее задание №1

по ТМО

“Теплопередача через многослойную плоскую стенку”

ЗАДАНИЕ№ 2

КОНВЕКТИВНЫЙ ТЕПЛООБМЕН ПРИ ВЫНУЖДЕННОМ И СВОБОДНОМ ДВИЖЕНИИ ЖИДКОСТИ

Домашнее задание №3

«Лучистый теплообмен»

Условие задания
Тепло дымовых газов передается через стенку котла кипящей воде. Принимая температуру газов t_ж1 = 1100 ⁰C, воды t_ж2 = 200 ⁰C, коэффициент теплоотдачи от газов к стенке a₁ = 150 Вт/(м² K) и от стенки к воде a₂ = 3000 (Вт/м² K). Стенку считать плоской.
Требуется:

1. Подсчитать термические сопротивления R, коэффициенты теплопередачи k, эквива- лентные коэффициенты теплопроводности и количества передаваемого тепла q от газов к воде через 1 м² стенки за 1 сек для следующих случаев:

а) стенка стальная, совершенно чистая, толщиной d₂ = 14 мм (l₂ = 50 Вт/м K);
б) стенка медная, совершенно чистая, толщиной d₂ = 14 мм (l^¢₂ = 350 Вт/м K);
в) стенка стальная, со стороны воды покрыта слоем накипи толщиной d₃ = 5 мм (l₃ = 2
Вт/м K):
г) случай "в", но поверх накипи имеется слой масла толщиной d₄ = 1 мм (l₄ = 0,1 Вт/м K); д) случай "г", но со стороны газов стенка покрыта слоем сажи толщиной d₁ = 2 мм (l₁ = 0,2 Вт/м K);

1. Приняв количество тепла для случая "а" за 100 %, подсчитать в процентах тепло для всех остальных случаев.
2. Определить аналитически температуры всех слоев стенки для случая "д".
3. Проверить подсчитанные температуры графическим способом.
4. Построить для случая "д" линию падения температуры в стенке.

Условие задания
Тепло горячей воды, движущейся внутри круглой горизонтальной трубы, передаётся воздуху, омывающему трубу по наружной поверхности свободным потоком.
Требуется определить:
1. Коэффициент теплоотдачи от воды к внутренней поверхности трубы и от наружной поверхности трубы к воздуху.
2. Коэффициенты теплопередачи от воды к воздуху, отнесенные к одному погонному метру длины трубы, а также к ее внутреннему и наружному диаметрами (кривизной стенки не пренебрегать!).
3. Тепловой поток на единицу длины трубы.
4. Полное количество тепла, передаваемое через стенку трубы от воды к воздуху.
5. Температуру внутренней и наружной поверхностей стенки трубы.
Условие задания:
В трубчатом теплообменнике (Рис.1), изготовленном из труб с внешним диаметром d = 38 мм, расположенных с шагами S₁ = 80 мм и S₂ = 60 мм, движется поток смеси газов, имеющий среднюю температуру t_г = 792 ⁰С. Тепло от газа к наружным стенкам труб, температура которых равна t_ст = 645 ⁰С передается за счет излучения углекислоты CO₂ и водяных паров H₂O (их парциальные давления соответственно равны P_CO2 = 0,164 бар, P_H2O= 0,129 бар, степень черноты стенок труб e_ст = 0,82).
Требуется определить:

1. Лучистый тепловой поток q_л от газов к стенкам труб и коэффициент теплоотдачи излучением α_л.

2. Влияние температуры газа T_г на лучистый тепловой потоку q_л и коэффициент теплоотдачи дачи излучением α_л, если эта температура будет увеличена на 50, 100 K, а исходные данные останутся прежними.

1. Построить график зависимости q_л = f(T_г).