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