Домашняя работа по термодинамике - Теплопередача через многослойную стенку. Вариант 9.

Через плоскую стенку котла теплота передается от дымовых газов кипящей воде. Принимая температуру газов t_ж1, воды t_ж2, коэффициент теплоотдачи от газа стенке α₁ и от стенки воде α₂, требуется выполнить следующее.

1. Подсчитать термические сопротивления R, коэффициенты теплопередачи k, эквивалентные коэффициенты теплопроводности λ_экв и значения плотности теплового потока q для следующих случаев:

а) стенка стальная, совершенно чистая, толщиной δ₂ и теплопроводностью λ₂ = 50 Вт/(м∙К);

б) стенка медная, совершенно чистая, толщиной δ₂ и теплопроводностью λ_2’ = 350 Вт/(м∙К);

в) стенка стальная, со стороны воды покрыта слоем накипи толщиной δ₃ и теплопроводностью λ₃ = 2 Вт/(м∙К);

г) условия те же, что в случае «в», дополнительно на поверхности накипи имеется слой масла толщиной δ₄ = 10^-3 м 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 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_{ст i} случая «д».

4. Проверить подсчитанные температуры графическим методом.

5. Построить в масштабе для случая «д» схему изменения температуры в стенке.

α₁ = 90 Вт/(м²∙К);

α₂ = 4000 Вт/(м²∙К);

t_ж1 = 1150 ⁰С

t_ж2 = 180 ⁰С

δ₁ = 1∙10^-3 м

δ₂ = 18∙10^-3 м

δ₃ = 7∙10^-3 м