Хелпикс

Главная

Контакты

Случайная статья





Исходные данные. Раздел 1. «Термодинамика». Тема 1.2 «Основные законы термодинамики. Теплопередача». Занятие №9 (практическое). «Определение коэффициентов теплопроводности и теплоотдачи». Задача №2. Решение



Исходные данные

 

№ варианта
d, мм
l, Вт/(м·К)
Tw1, °С
Tw2, °С
α 1, Вт/(м2 К)
α 2, Вт/(м2 К)
№ варианта
d, мм
l, Вт/(м·К)
Tw1, °С
Tw2, °С
α 1, Вт/(м2 К)
α 2, Вт/(м2 К)

 

ПРИМЕЧАНИЯ

 

Для условий свободной конвекции воздуха: 5 £ α £ 100 (Вт/м2К), воды: 20 £ α £ 100 (Вт/м2К). При вынужденной конвекции величины коэффициента теплоотдачи колеблются в пределах: для воздуха: 10 £ α £ 200 (Вт/м2К), для воды: 50 £ α £ 10000 (Вт/м2К).

 

Коэффициент теплопроводности при 20º С для некоторых материалов

 

Вещество l, Вт/(мК) Вещество l, Вт/(мК)
Медь 390... 410 Пенополистирол 0, 038…0, 05
Алюминий 200... 210 Пенополиуритан 0, 02…0, 041
Углеродистая сталь 40…50 Вода 0, 6
Серый чугун 40... 50 Сухой воздух 0, 026
Асбест 0, 10... 0, 12 Водяной пар (сухой насыщенный) 0, 02

 

Раздел 1. «Термодинамика»

Тема 1. 2 «Основные законы термодинамики. Теплопередача»

Занятие №9 (практическое). «Определение коэффициентов теплопроводности и теплоотдачи»

Задача №2

Горизонтальный трубопровод, наружный диаметр которого 60 мм, обогревается свободным потоком воздуха. Средняя температура поверхности трубопровода tст = 5 0С. Температура вдали от трубопровода tж = 40 0С. Определить коэффициент теплоотдачи и линейную плотность теплового потока. Теплообмен осуществляется при свободной конвективной теплоотдачи около горизонтальной трубы.

Решение

  

1. Геометрический определяющий размер – l0 = d = 60 мм = 0, 06 м

2. Определяющая температура –   = tж = 40 0С.

3. По таблице справочника определяем теплофизические свойства воздуха: lж = 2, 76× 10-2 Вт/(м× К);

uж = 16, 96× 10-6 м2/с; Prж = 0, 699; Prc = 0, 706

 

4. При свободной конвективной теплоотдаче находим определяющий критерий подобия

Raж= Grж. Prж.

 

Определяем критерий Грасгофа

 

 

Где g = 9, 81 м/с2 – ускорение свободного падения

 

Grж. Prж = 8, 2× 105× 0, 699 = 5, 73× 105.

 

Так как 103< Grж× Prж < 108, критерий Нуссельта определяем по критериальному уравнению

 

 

5. Вычисляем коэффициент теплоотдачи 

 

 

6. Линейная плотность теплового потока

 

 



  

© helpiks.su При использовании или копировании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.