Задачник по теплопередаче. Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. 1980 г. (944656), страница 33
Текст из файла (страница 33)
Подставляя соответствующие значения, получаем: ат = — А ) Е = (1 — 0,8) 907 = 181 Вт/мс; Еатрс = (1 Ас пад!= 'ат . — А ) Е =- (! — 0,6) 1340 = 537 Вт/мс, Гагра =. (1 — Ас) Епадс =- вые поте н фа Вт/м-", в окружающую 10-19. Как изменятся тепловые пот р д ассмотреииой в задаче л «истый поток Е,ас, т м, есл топочной камеры р а г. з 10.17, установвть стальной знр зн ав, имеющий 192 Ответ Ерг = йлс = 196 Вт/мз; Езат =-!400 Вт/мз. Решение Прн излпчип и защитных экранов от теплового излучения в общем случае тепловой поток, Вт/м' ~(( 7'г ( т, )с| чд = 1 бь 1 1 +2 Д( + — (и+1) А,,Д~ А,„, г 1 При нзлпчип одного экрана (и 1) "[( — ')'-( — ")'1 Чд = (10-2) Подставив сюла данные нз условий задачи п приняв А е, по- лсш!м 5,67 )'-( 127+ 273!с / 50+273)а 100 196 Вт/ма, 1 1 08 06 +2( — 1) 1 впю задачи); 1 Езфс= (Есаб — (1 — А ) Е 1) А! 1161 !)'196 = 1400 Вт/ма, О,В , о,в 10-20.
Какой должна быть степень черноты экрана лля того, чтобы при наличии одного защитного экрана между обмуровкой и сталь. ной обишвкой тепловые потери в окружающую среду за счет излучения не прсвьппали 60 Вт!мсу Все другие условия сохраняются, как в задаче 10-17. Ответ 13 — 133 193 еэв = 0,143, 10-21. 1(агрсв сталы!ой болванки осуществляетсв в муфельной электрической печи с температурой ее стенок 11=1000'С.
Степень черноты поверхности стальной болванки е,=О,В (средняя за периол нагрева) н степень черноты шамотной стенки муфельной печи ес= =0,8. Площаль поверхности печи, участвующей в лучистом теплообмене, Е, сущестасяяо превышает площадь поверхности болванки Ес, т. е. Ес ~рс.
Ответ 1|, "С . .. . 20 100 300 500 700 дл, кВт/мз . . 118,8 118,2 114,2 102,9 78,5 44 —./(1|) представлен на рпс. !О-!. Решение Для заикнузой системы, состоя|ней пз двух тел, одно из которых (с площадью поаерхности Е.) находится а па. ласти другога (с площадью поверхности Гы), значение плотности лучистого пото. ка для первого тела опрсделястгя па формуле График ззансимостн кйг/,из грй 1| ' 70 В Для нашего случзя, когда г,/Ез= =О, получим| ЛВ 4ВВ ВВВ 'С 'ис. 1О-!. К задаче 10.21.
тл '4 |' т |4ч йл = е С,(~ — ') — ! — ~ ~ (10.4) 100, | 100, Подстзвио зиачшшя еи С„и т, а формулу (!0-1), полу|пи выажсипе для абсолютной вели шпы плотности лучио|ого потока аиде 100 ) 100 ) ~ ' ~ 100 ) ! Рсзушг |ты:ц|л! ие|ш|и, ны |в лений приве |е |ы я о.веге и задаче. 10-22.
Вычислить и.|а|в|ель лу и|стога потопа от стенок чуфельи1 печи к понерхио|чи тальиаи ошшаикн а ус.пв|шт. рассмотрены в задаче 10-2!. сслп гоо:иоии иис наверх|/астлч!. |:пггв! ющпх в шисточ тси.|иобмсиг, равш| Гкд:= ! 5. Ответ 20 !00 300 500 700 114 2 !!3 6 109 8 98 9 75 5 ,'С . кВт/м' Вычислить значение плотности луч|итого потока а занясимости от температуры болванки н процессе ее нагрева п построить график этой ганисимости. Вычисления произнести для следующих температур: 11 = 20, 100, 300, 500 и 700'С. ность ограждения имела температуру 20 С. Поверхность проволоки мала по сравнению с поверхностью ограждения.
Ответ схл = 230 Вт/(мэ 'С). 10-24. Пилиндрическнй сосуд для хранения жидкого кислорода аыполиен с двойнылш стенками, покрытыми слоем серебра, коэффициент поглощения которого А|=Аз=О,02. На наружной поверхности внутренней стенки температура О = — !83' С, а на внутренней поверхности наружной стенки температура 14=20' С. Расстаянке л|ежду стенками нала и поверхность Ел можно считать равной поверхности Ел. Вычислить теплоной потах, проникающий в сосуд через стенки путем лучистого теплаобмеиа, сели тсплаотдающая поверхность Е= =О,!57 м'-.
Ответ |'Лл — — 0,66 Вт. 10-25. Температура поверхности выходного коллектора пароперсгреаатсля высокого давления 1, =-500' С. Вычислить тепловые потери с ! м исизолиронанного коллектора путем лучистога теплообмена, если наружный диаметр коллектора |(=275 л|м, коэффициент поглощения Ач =0,8, а |емпература ограж. лений 14=304С. Ответ дл1 = 13,7 кВт/м. 10-26. Вычислить теплоаые потери с един|щы длины коллектора, рассмотренного а задаче !0-25, при условии, чта его поверхность окружена стальным экраном диаметром |/„=325 мм с коэффициентом нагло|пения А„=0,7. Перелача теплоты межлу поверхностью экрана и внешним ограждением происходит как за счет излучения, так и за счет свободной конвекцан.
Передачу теплоты между йаверхностями коллектора и экрана за счет коивекцин и теплопроводности можно ие у п|тынать. Коэффициент теилоотдачи коиаекцней иа поверхности экрана а=29 Вт/(л|л *С). Сравнить полученные результаты с ответом задачи 10-25. Ответ анти! = 8,75 кВт/м! аз /9~"~ —.. 1,565. Решение Температуру экрана найдем пз уравнения баланса энергии 10-23.
Степень черноты аольфрамоаой проволоки апре елена при мпературе 2000'С и равна з —.0,3, Опр| делить, каким был коэффициент теплоотлачи при этой теиратуре на поверхаости проволоки за счет излучения, если поверх- +Мф |х(/эк 14). |4 195 13' откт да При 1 =400'С еш Рис. !0-2, К задаче !0-26.
ди!эл 5600 Вт/и 1'! = 3842 4 — 9 42 /эк 1'э = 2,26( — ~ /эк 100 2905,6 1963 риски 1970 Вт/м. ! 1020 437 !!29 2436 При 1 = 200'С !/изл/ркоиэ Решение. Тепловые потери излучением изл С 1~( эт ) чл! 13,7 = — = 1,565, 8,75 рл! 197 Приведенный коэффициент поглощения для системы коллек.
тор — экран А 1 1 --- 0,62. Подстзвян извсстные значения величии в уравнение баланса энергии: 1 7эк 0,275.0,62 5,67 ~) — ) — ~ — '~ ! == 0,325 0,7 5,67 ! ( — '" )— ), 100,) '1100/! ' ' ' ' 1~, !00/ / 303 141 — ~ — ~ ~+ 0 325 о911 „— 30) ~ !Оо ~ ~ 3812 4='2 26~ ~+9 421эи 100, Такие уравшния удобнее всего репы!т! графически. Обознаиш 38!24. гэхэ1., =У и 1 т.
2,26! — ) = 'г'э ~, 100, Произведем вычисления для теипгратур экрана 1,,= !00, 200, 300' С. Рсзультаты вычислсяии спсдсиы в !аблицу: и представлены иа графике рис. 10-2. По графику нахолим: !э= 240' С. Лучистый поток с единицы длины коллектора д'" — - пэ/Л, С 1/ — ' ' — ' — ! ~ =- 3,14 0,275 0,62 5,67Х !/ 773 тэ 5!3 'э! х ~~ — ~ — ~ — ) ~ = 8,75 кВт/и. Сравним потери оголенного коллектора и коллектора, окру.ке8- ного экраном: С установкой экрана потери»меньшились более чем в 1,5 раза. 10-27. Как изменятся тепловые потери с 1 м коллектора за счет лучеиспускаипи, если стальной экран н условиях задачи 10.26 заме.
и!пь экраном пз ащаминиевой фольги того же диаметра с коэффиппеитом поглошшшя Л„=0.05з Все другве условия те же, что и в задаче 10-26. Полученные резус!ьзаты сравнить с потсрямп оголенис!о коллектора пароперегрсватсля [задача 10-25). Ответ 4'„"! = 0,975 кВт/м; Рл!/д',", = 4,1. 10-28, Паропровод наружным диаметром г/=200 мм располоэксп в большом помещении с ИРД температурой воздуха 1и;=30' С. Температура поверхности паропровода 1э~ — — 400' С.
Определить тепловые потери с единицы длины паропровода за сыт излучения и !црй коивскцни. Степень черноты поверхности ~аропровода е =.0,8. Температуру стси помещения можно принять равной температуре воздуха, т. с. ЮО 30' С, Найти тп!секс соответствуюищс тепловые потсри при температуре иаропрогода 200* С. Ответ риал /риэиэ 2 84 1 ! д!'л = 1! 85 Вт/м риони = 750 Вт/м.
Г!ри 1,~=400' С ди*и .=- 0,8 5,67.3,!4 0,2(6,73 — 3,03 ) = 5,6 !О Вт/м, ! При !э~=200' С 4!ив = 2,85 (4,73 — 3,03 ) 1,185 10 Вт/м. Для определения коэффициента зсплоогдачн конпскцпей воспользэсмся формулой (7-!) лля случая гори юнтальной зр) бы: Хи „=- 0,50 (Сг Рг)'/", В первом случае 80„ 613 9,81 З?О 8 10- (ОгРг)х< „ Ргж = ' = 2,62 1Оэ чз ЗОЗ 2,56 1Π— зэ ж Во втором случае 170 (ОгРг)ж.=-2,62 10" — =. 1,2 !Оз, 370 Числа Нусссльта н иоэффнциеяты тсплоотдачп Хиж =- 0 50(2 62.10з)'1 63 5. Ки - 0,50 (1,2 !Оз)!1' =- 52,3„' ).ж 2,68. !Π— 1 сг, = Хи г — ж =-63,5 ' =З,о Вт/(ий 'С); 0,2 аз 7,0 Вт/(мг 'С). Тепловые потери копяекцпсй: грн /сг 400' С дгыа = а, нЗ (1 — гж) =. 8,5 3, ! 4 0,2.370 = 1970 Вт/м; нрн гс~=200" С 4,"ок~ =. 7,0 3,!4 0,2 !?О == 750 Вт/м.
!0-29. Течперзт)ра аоздуха в иомшценяп игчсрястся ртутным термоыатром. Тсрмайетр показывает 2Г С. Температура стен помещения равна 25' С. Оценнзь оишбку в показаниях термометра, которая возникает за счет лучистого теплообмеиа между термометром и степами помещения, н действительную температуру воздуха, приняв степень черноты текла равном 0,94, а коэффициент теплоотдачн от воздуха к поверхности термометра о Вт/(м' С). Ответ Ошнбка равна 3'С; 1ж=ЗО'С.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
