Программа учебной дисциплины
и методические указания к выполнению контрольной работы
Рыбинск,
УДК 536.24:621.74
Теплофизика: Программа учебной дисциплины и методические указания к выполнению контрольной работы. / Составил А.А.Шатульский: РГАТУ им. П.А.Соловьева.-Рыбинск, 2012 - с. – (Заочная форма обучения / РГАТУ)
Данные методические указания предназначены для выполнения контрольной работы студентами по направлению Металлургия
СОСТАВИТЕЛЬ
доктор технических наук, профессор А.А.Шатульский
ОБСУЖДЕНО
на заседании
кафедры Материаловедения, литья, сварки
РЕКОМЕНДОВАНО
Методическим советом РГАТУ имени П.А.Соловьева
Зав РИО М.А. Салкова
Компьютерная верстка –Е.В.Шлеина
Лицензия ИД №06341 от 26.11.01 г.
Подписано в печать
Формат 60×84 1/16 Уч. изд. л. Тираж Заказ
Множительная лаборатория РГАТА 152934, Рыбинск, ул.Пушкина 53
Цель преподавания дисциплины: Изучение основных законов переноса теплоты, анализ и расчет различных тепловых процессов в литейном производстве, проектирование тепловых агрегатов, выбор условий их эксплуатации, обеспечивающих экономное расходование энергетических ресурсов
1. С О Д Е Р Ж А Н И Е Д И С Ц И П Л И Н Ы
Введение. Цели и задачи курса. Исторические сведения о развитии теории теплообмена. Основные понятия и определения: температурное поле, тепловой поток, температурный градиент.
Техническая термодинамика. Основные положения. Основные термодинамические параметры состояния. Термодинамическая система. Термодинамический процесс, теплота, работа. Термодинамическое равновесие. Первый закон термодинамики. Формулировка закона, функции состояния рабочего тела, внутренняя энергия, энтальпия, энтропия. Второй закон термодинамики: формулировка закона, круговые процессы, циклы Карно.
Механика жидкостей и газов Основные понятия механики и кинематики жидкостей и газов. Динамика идеальной жидкости, действующие силы. Постановка задач для расчета движения. Уравнение Бернулли. Статика жидкостей и газов. Динамика реальных жидкостей и газов. Движение газов и режим давления в печах.
Теплопроводность. Закон теплопроводности Фурье. Понятие о коэффициенте теплопроводности, его значение для различных материалов. Экспериментальные методы определения коэффициентов теплопроводности металлов, сплавов, формовочных и огнеупорных материалов. Дифференциальное уравнение теплопроводности. Коэффициент температуропроводности. Условия однозначности. Решение дифференциального уравнения теплопроводности при стационарном режиме и граничных условиях первого рода для тел простой геометрической формы. Решение дифференциального уравнения теплопроводности для нестационарного температурного поля для полуограниченного тела при граничных условиях первого и четвертого рода.
Основы теории подобия. Понятие и определение подобия. Первая теорема подобия (теорема Ньютона), вторая теорема подобия (теорема Бэкингема) третья теорема подобия (теорема Кирпичева).Приведение дифференциальных уравнений к безразмерному виду: константы подобия, инварианты, индикаторы, числа подобия. Условия подобия процессов теплообмена. Теория размерностей. Прикладное значение теории подобия и размерностей для решения тепловых задач литейного производства.
Конвективный тепломассообмен. Основные понятия и определения. Физические свойства жидких металлов и сплавов, а также жидкостей и газов. Поле температур и концентраций. Виды процессов тепло и массообмена. Дифференциальное уравнение конвективного тепломассообмена. Получение критериев теплового и гидродинамического подобия из дифференциальных уравнений. Определяемые и определяющие критерии подобия. Определяющие размер и температура. Общий вид критериальных уравнений и методы их получения для исследования процессов конвективного теплообмена. Возникновение и развитие свободного движения. Механизм переноса массы. Тепломассообмен при свободной конвекции в неограниченном пространстве. Тепломассообмен при свободном движении в ограниченном пространстве. Эквивалентный коэффициент теплопроводности слоя жидкости или газа. Особенности теплообмена в жидких металлах сплавах и шлаках. Вынужденная конвекция. Тепломассообмен при омывании плоской поверхности потоком несжимаемой жидкости или газа. Теплообмен при движении жидкости или газа в трубах. Механизмы переноса тепла при ламинарном и турбулентном режимах движения. Гидродинамическая и тепловая стабилизация, влияние параметров трубы. Тепломассообмен при омывании одиночной трубы и пучков. Развитие движения при шахматном и коридорном расположении труб. Определение среднего коэффициента теплоотдачи для всего пучка. Теплообмен в жидких металлах и шлаковых расплавах. Особенности течения процесса. Критериальные уравнения.
Тепловое излучение. О сновные понятия и определения. Виды лучистых потоков. Поглощение, отражение, проницаемость. Законы теплового излучения. Законы Вина, Планка, Релея-Джинса, Стефана-Больцмана, Кирхгофа, Ламберта. Излучательная и облучательная способности тел. Лучистый теплообмен между серыми телами. Действие защитных экранов. Теплообмен между телами с плоско-параллельными поверхностями, телом и оболочкой, телами произвольно расположенными в пространстве. Излучение газов. Излучение через отверстие в стенке печи.
Комплексный теплообмен и теплопередача. Основные понятия и определения. Способы решения задач комплексного теплообмена. Понятие о процессе теплопередачи, коэффициент теплопередачи. Теплопередача через стенки простой геометрической формы (плоскую, цилиндрическую, шаровую). Передача тепла через газовые и жидкостные прослойки. Интенсификация процессов теплопередачи.(оребренные стенки). Методы расчета и проектирования тепловой изоляции. Теплоизоляционные и огнеупорные материалы, классификация, требования, свойства, условия выбора для проектируемого объекта. Решение дифференциального уравнения теплопроводности для нагрева и охлаждения тел простой геометрической формы при граничных условиях третьего рода. Определяющие критерии Био и Фурье. Номограммы Д.М. Будрина, анализ решения. Нагревание и охлаждение тел конечных размеров. Принцип стабильности теплового потока, метод эквивалентной отливки.
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. Теплотехника: Учеб.для вузов/ В.Н.Луканин, М.Г. Шатров и др. М.:Высшая школа., 2000 – 671 с.
2. Г.А.Мухачев, В.К.Щукин Термодинамика и теплопередача.- М.: Высшая школа, 1991.- 480 с.
3. В.А.Кривандин, В.А.Арутюнов и др. Металлургическая теплотехника.- М.: Металлургия, 2001, 1т. - 680 с, 2 т. - 596 с.
4. Б.С.Мастрюков Теплофизика металлургических процессов.- М.: МиСиС, 1996.-268 с.
5. М.А. Михеев, И.М. Михеева Основы теплопередачи.- М.: Энергия 1977 г, 344 с.
6. В.П.Исаченко, В.А.Осипова, А.С.Сукомел Теплопередача.- М.: Энергия, 1988.- 440 с.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО КУРСУ «ТЕПЛОФИЗИКА»
1. Основные положения. Основные термодинамические параметры состояния. Термодинамическая система. Термодинамический процесс, теплота, работа. Термодинамическое равновесие.
2. Первый закон термодинамики. Формулировка закона, функции состояния рабочего тела, внутренняя энергия, энтальпия, энтропия.
3. Второй закон термодинамики: формулировка закона, круговые процессы, циклы Карно.
4. Основные понятия механики и кинематики жидкостей и газов. Динамика идеальной жидкости, действующие силы. Постановка задач для расчета движения. Уравнение Бернулли. Статика жидкостей и газов. Динамика реальных жидкостей и газов. Движение газов и режим давления в печах.
5. Закон теплопроводности Фурье. Понятие о коэффициенте теплопроводности, его значение для различных материалов. Экспериментальные методы определения коэффициентов теплопроводности сплавов и огнеупорных материалов.
6. Дифференциальное уравнение теплопроводности. Коэффициент температуропроводности. Условия однозначности.
7. Решение дифференциального уравнения теплопроводности при стационарном режиме и граничных условиях первого рода для тел простой геометрической формы.
8. Решение дифференциального уравнения теплопроводности для нестационарного температурного поля для полуограниченного тела при граничных условиях первого и четвертого рода.
9. Понятие и определение подобия. Первая теорема подобия (теорема Ньютона), вторая теорема подобия (теорема Бэкингема) третья теорема подобия (теорема Кирпичева).
10. Приведение дифференциальных уравнений к безразмерному виду: константы подобия,инварианты, индикаторы числа подобия. Условия подобия процессов теплообмена.
11 Конвективный тепломассообмен. Основные понятия и определения. Физические свойства жидких металлов и сплавов, а также жидкостей и газов. Поле температур и концентраций. Виды процессов тепло и массообмена.
12. Дифференциальное уравнение конвективного тепломассообмена. Получение критериев теплового и гидродинамического подобия из дифференциальных уравнений. Определяемые и определяющие критерии подобия. Определяющие размер и температура. Общий вид критериальных уравнений и методы их получения для исследования процессов конвективного теплообмена.
13. Возникновение и развитие свободного движения. Механизм переноса массы. Тепломассообмен при свободной конвекции в неограниченном пространстве.
14.Тепломассообмен при свободном движении в ограниченном пространстве. Эквивалентный коэффициент теплопроводности слоя жидкости или газа.
15. Тепломассообмен при омывании плоской поверхности потоком несжимаемой жидкости или газа.
16. Теплообмен при движении жидкости или газа в трубах. Механизмы переноса тепла при ламинарном и турбулентном режимах движения. Гидродинамическая и тепловая стабилизация, влияние параметров трубы.
17. Тепломассообмен при омывании одиночной трубы и пучков. Развитие движения при шахматном и коридорном расположении труб. Определение среднего коэффициента теплоотдачи для всего пучка.
18. Тепловое излучение. Основные понятия и определения. Виды лучистых потоков. Поглощение, отражение, проницаемость.
19. Законы теплового излучения. Законы Вина, Планка, Релея-Джинса, Стефана-Больцмана, Кирхгофа, Ламберта. Излучательная и облучательная способности тела.
20. Лучистый теплообмен между серыми телами. Излучение газов. Действие защитных экранов. Материалы защитных экранов, требования к ним, свойства.
21.Теплообмен между телами с плоско-параллельными поверхностями.
22. Теплообмен между телом и оболочкой, телами произвольно расположенными в пространстве.
23. Комплексный теплообмен и теплопередача. Основные понятия и определения. Способы решения задач комплексного теплообмена.
24. Понятие о процессе теплопередачи, коэффициент теплопередачи. Теплопередача через стенки простой геометрической формы (плоскую, цилиндрическую, шаровую).
25. Передача тепла через газовые и жидкостные прослойки. Интенсификация процессов теплопередачи.(оребренные стенки). Передача тепла через плоскую и цилиндрическую оребренные стенки
ВАРИАНТЫ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
ЗАДАНИЕ 1.
Рассчитать величину теплового потока проходящего через стенку и распределение температур по ее сечению. Построить график распределения температур по сечению стенки. (Варианты заданий представлены в табл.1).
L- длина цилиндрической стенки;
Z - шаг вычислений;
b – коэффициент, учитывающий изменение λ от температуры.
ЗАДАНИЕ 2.
Определить величину теплового потока, проходящего через стенку и температуры на границах слоев многослойной стенки.
Построить график распределения температур. (Варианты заданий представлены в таблице 2)
Таблица 2
Варианты исходных данных для задания №2
Температуры стенок, оС
Диаметры, м
tc1
d1
d2
d3
d4
d5
d6
d7
d8
tcn+1
1. Многослойная цилиндрическая стенка, N – количество слоев
Варианты заданий
N=4
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
0.2
0.4
0.8
1.2
1.7
N=5
1.6
1.7
1.8
1.9
1.10
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.4
N=6
1.11
1.12
1.13
1.14
1.15
0.1
0.3
0.5
0.8
1.2
1.5
1.8
N=7
1.16
1.17
1.18
1.19
1.20
0.3
0.6
0.8
1.0
1.2
1,4
1,7
2,0
1. Многослойная шаровая стенка, N – количество слоев
Варианты заданий
N=4
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
0.3
0.4
0.7
1.3
1.6
N=5
1.6
1.7
1.8
1.9
1.10
0.2
0.5
0.7
0.9
1.1
1.4
N=6
1.11
1.12
1.13
1.14
1.15
0.1
0.2
0.4
0.7
1.1
1.4
1.3
N=7
1.16
1.17
1.18
1.19
1.20
0.1
0.3
0.5
0.7
1.0
1,2
1,4
1,6
Теплопроводности материалов слоев стенки
λ,
λ1
λ2
λ3
Λ4
λ5
λ6
λ7
Вт/(мК)
2.4
0.5
0,9
0,4
4,6
1,1
0,1
ЗАДАНИЕ 3
Вариант 1. Горизонтальный трубопровод наружным диаметром 20 мм, длиной 3 м и температурой поверхности tc = 150оС находится в масле, температура которого tж изменяется в интервале от 20 до 100оС с шагом 10оС. Рассчитать значения коэффициента теплоотдачи и теплового потока при этих условиях. Построить графики зависимостей a= f(tж) и Q = f(tж).
Вариант 2. Между двумя коаксиальными цилиндрическими трубами длиной 5 м имеется зазор, заполненный дымовыми газами. Внешний диаметр внутренней трубы d1=100 мм, а внутренний диаметр наружной d2, изменяется от 140 до 300 мм с шагом 20 мм. Рассчитать величину теплового потока, проходящего через этот зазор, если температура на внешней поверхности внутреннего цилиндра 800оС, а на внутренней поверхности внешнего 400оС. Построить графики Q = f(d2), lэкв=f(d2).
Вариант 3. Между двумя стеклами, поверхности которых имеют температуры +20 и -20оС имеется зазор, толщина которого d изменяется от 20 до 200 мм с шагом 20 мм. Рассчитать значение величины теплового потока, проходящего через зазор при этих условиях, если размеры окна 1000 ´ 1500 мм. Построить графики Q = f(d) и lэкв=f(d).
Вариант 4. Цилиндрический вольфрамовый нагреватель (степень черноты e=0,6), имеющий форму цилиндра диаметром 3 мм и длиной 200 мм, находится в сферической полости печи из полированного нихрома диаметром 500 мм. Как будет изменяться величина коэффициента излучения и результирующего потока, если температура нагревателя tн изменяетсяот 1000 до 2000оС с шагом в 100оС а температура кожуха печи 70оС. Построить графики зависимости a = f(tн) и Q = f(tн).
Вариант 5. Коридорный восьмирядный пучок труб (изготовленный из труб диаметром 35 мм и длиной 4м (по 5 труб в ряду) обдувается потоком дымовых газов, имеющих температуру 400оС. Рассчитать значения коэффициента теплоотдачи и величину теплового потока, если скорость движения газов w изменяется от 1 м/с до 10 м/с с шагом 1. Температура поверхности труб 100оС; расстояние между рядами труб S2= = 150 мм, а между трубами в ряду S1 = 100 мм. Построить графики зависимостей a = f(w) и Q = f(w).
Вариант 6. Горячее масло с температурой tж =300оС передается по трубе квадратного сечения со стороной 50 мм и длиной 12 м. Рассчитать значение коэффициента теплоотдачи и теплового потока, если скорость течения масла w изменяется от 2 м/с до 7 м/с с шагом 0,5 м/с, а температура поверхности трубы tc=100оС. Построить графики a = f(w) и Q = f(w).
Вариант 7. Вертикальный трубопровод высотой 1,2 м находится в ванне с водой. Рассчитать значения коэффициента теплоотдачи и величину теплового потока, передаваемого с поверхности, если диаметр трубы d изменяется от 10 до 100 мм с шагом 10 мм, Температура поверхности трубы - 250оС,а температура воды 50оС. Построить графики a= f(d) и Q = f(d).
Вариант 8. Коридорный пучок труб (10 рядов по 6 труб в ряду, из труб диаметром 30 мм и длиной 2 м) обдувается потоком дымовых газов со скоростью 2.5 м/с. Рассчитать значения коэффициента теплоотдачи и величины теплового потока, если температура газов 600оС, температура поверхности труб - 200оС, а расстояние между рядами труб S2 изменяется от 20 до 200 мм с шагом 20 мм.
Построить графики a = f(S2) и Q = f(S2).
Вариант 9. Наружный диаметр горизонтального трубопровода d изменяется в интервале от 10 до 100 мм с шагом 10 мм. Расcчитать как при этом изменятся значения коэффициента теплоотдачи и величины теплового потока, если длина трубопровода 5 м, а он находится в среде дымовых газов с температурой 400оС, температура поверхности трубы tc= 60оС. Построить графики зависимостей a= f(d) и Q = (d).
Вариант 10. Вертикальная плоская стенка печи шириной 0,5 м имеет температуру поверхности tc=120оС и находится в помещении цеха с температурой tж=20оС. Рассчитать значения коэффициента теплоотдачи и величину теплового потока, если высота стенки h изменяется от 0,3 м до 1,3 м с шагом 0,1. Построить графики зависимостей a = f(h) и Q = f(h,).
Вариант 11. Вода движется в трубе длиной 20 м со скоростью w=1.5 м/с. Рассчитать как будут изменяться значения коэффициента теплоотдачи и величины теплового потока, если диаметр трубы d изменяется от 20 до 200 мм (с шагом 20 мм), температура воды tж=30оС, температура поверхности стенки tc=100оС. Построить графики a = f(d) и Q = f(d).
Вариант 12. По трубе, согнутой в змеевик, внутренним диаметром dт=20 мм и длиной 15 м со скоростью w=5 м/с проходит вода для охлаждения с температурой tж=40оС. Рассчитать значение коэффициента теплоотдачи и величину теплового потока, отводящегося водой, если температура поверхности трубы 300оС, а радиус змеевика изменяется от 100 до 500 мм с шагом 50 мм. Построить графики зависимости a= f(dзм) и Q = f(dзм).
Вариант 13. Плоская поверхность длиной 2 м, шириной 1,3 м и температурой поверхности 180оС омывается потоком воды температурой 50оС со скоростью 0,2 м/с и 2 м/с. Рассчитать изменение локального коэффициента теплоотдачи вдоль поверхности с шагом 0,25 м и определить общие тепловые потери. Построить графики a = f(x).
Вариант 14. Восьмирядный шахматный пучок труб, составленный из труб диаметром 40 мм и длиной 2 м, омывается потоком дымовых газов со скоростью w от 0,1 м/с до 4,6 м/с c шагом 0,5 м/с. (расстояние между 6 трубами в ряду S1 = 120 мм, расстояние между рядами S2 = 200 мм). Рассчитать изменение коэффициента теплоотдачи при этих условиях, если температура поверхности труб равна 50оС, а газов - 600оС. Построить графики a =f(w) и Q = f(w).
Вариант 15. Горизонтальная стальная труба длиной 2 м и диаметром d=50 мм с температурой поверхности 20оС омывается дымовыми газами со скоростью w=0.5 м/с. Рассчитать изменение коэффициента теплоотдачи и величины теплового потока,если температура газов tж изменяется от 100оС до 500оС с шагом 50оС. Построить графики a = f(tж) и Q = f(tж).
Вариант 16. Плоские поверхности нагревателя и кожуха печи имеют температуры 1000оС и 50оС соответственно. Для уменьшения величины тепловых потерь были поставлены экраны из полированной стали. Рассчитать как будет изменяться величина коэффициента теплоотдачи и результирующего потока излучения, если нагреватель изготовлен из нихрома, а кожух печи - из шлифованного чугуна (площади поверхности нагревателя и кожуха принять плоскопараллельными и равными 0,6 м2),если количество экранов изменяется от 1 до 19 с шагом 2. Построить графики зависимости a = f(nэ) и Q = f(nэ).
Вариант 17. Нагреватель в виде пластины из вольфрама (e = 0,4) размерами (100´ 20 ´ 0,1) мм и температурой 1000оС находится в сферической полости вакуумной печи диаметром 400 мм из шлифованной стали с температурой поверхности 50оС. Рассчитать изменение коэффициента теплоотдачи и величины теплового потока, если диаметр dэ сферического экрана из полированного молибдена (e = 0.08) изменяется от 150 до 350 мм с шагом 20 мм Построить графики a= f(dэ) и Q = f(dэ).
Вариант 18. Плоская стальная поверхность кожуха печи длиной 4 м и шириной 2 м омывается потоком дымовых газов температурой 400оС. Рассчитать изменение среднего коэффициента теплоотдачи, если скорость движения потока w будет изменяться от 0.2 м/с до 3.0 м/с с шагом 0.4 м/с. Температура поверхности кожуха 50оС. Построить графики a = f(w), Q = f(w).
Вариант 19. Между двумя вертикальными плоскими стенками теплообменника из стали в зазоре толщиной d=80 мм находится масло. Рассчитать величину теплового потока, передаваемого через теплообменник, если его размеры 800 ´ 500 мм, температура одной стенки tc1 =800оС, а второй tc2 изменяется от 100 до 400оС с шагом 30оС. Построить графики Q = f(tc2) и lэкв=f(tc2).
Вариант 20. Отрезки труб, расположенные горизонтально в ванне с машинным маслом имеют наружный диаметр d, изменяющийся в интервале от 25 до 70 мм с шагом 5 мм и длину 2,0 м. Температура поверхности труб tc =250оС, а масла tж = 50оС. Рассчитать изменения значений коэффициентов теплоодачи с поверхности и теплового потока. Построить графики изменения a = f(d,) и Q = f(d,).
Вариант 21. Десять вертикальных отрезков труб диаметром d = 100 мм и высотой h, изменяющейся от 1 до 4 м с шагом 0,5 м находятся в среде дымовых газов с температурой 800оС. Температура поверхности труб 200оС. Рассчитать значения коэффициента теплоотдачи a для каждой трубы и величину теплового потока от всего пучка. Построить графики a= f(h) и Q = f(h,).
Вариант 22. Одиночная горизонтальная медная труба диаметром 100 мм и длиной 1,5 м температурой поверхности 100оС омывается маслом с температурой 20оС и скоростью 1,2 м/с. Рассчитать изменение коэффициента теплоотдачи и величины теплового потока, если угол атаки потока масла y будет изменяться,от 10 до 90о с шагом 10о. Построить графики a= f(y) и Q = f(y).
Вариант 23. Чугунная труба длиной 1,1 м, наружным диаметром 130 мм омывается потоком воды со скоростью w от 0,2 м/с до 2,2 м/с с шагом 0,2 м/с. Рассчитать изменение коэффициента теплоотдачи и величины теплового потока, если температура трубы 20оС, воды - 100оС. Построить графики a = f(w) и Q = f(w).
Вариант 24. Цилиндрический нагреватель из молибдена диаметром 2 мм и длиной 150 мм (ε = 0,5) установлен в цилиндрической полости вакуумной печи диаметром 200 мм и длиной 300 мм из нихрома (ε = 0,3). Температура нагревателя 1227оС, поверхности печи - 327оС. Рассчитать изменение коэффициента теплоотдачи и величины теплового потока при установке экранов от 1 до 8 из ниобия (e = 0,1), если первый цилиндрический экран имеет диаметр 50 мм, а последующие - на 10 мм больше. Построить графики a = f(nэ) и Q = f(nэ).
Вариант 25. Подогрев масла в емкости осуществляется с помощью вертикального плоского нагревателя высотой 250 мм и шириной 500 мм. Рассчитать, как будет изменяться значение коэффициента теплоотдачи и величина теплового потока, если температура поверхности нагревателя tc будет изменяться от 100 до 500оС с шагом 50оС, температура масла tж=50оС. Построить графики a = f(tc) и Q = f(tc).
Вариант 26. Вдоль плоской поверхности шириной 1 м, температурой 200оС движется масло с температурой tж =550оС и скоростью w=0,6 м/с. Рассчитать изменение коэффициента теплоотдачи и величины теплового потока, если длина поверхности l изменяется от 0.5 до 4.5 м с шагом 0.5 м. Построить графики a = f(l) и Q = f(l).
Вариант 27. Между внешней поверхностью футеровки индукционной печи диаметром 300 мм и и поверхностью индуктора диаметром 320 мм имеется зазор. Рассчитать как будет изменяться величина теплового потока, проходящего через него,если высота индуктора - 500 мм, температура поверхности футеровки 700оС, а температура охлаждающей воды изменяется от 10 до 100оС с шагом 10оС. Построить график зависимости Q = f(tж2). lэкв = f(tж2)
Вариант 28. Пятирядный шахматный пучок труб (по 8 труб в ряду S1=250 мм, S2=300мм), составленный из стальных труб диаметром 80 мм и длиной 4 метра, омывается потоком дымовых газов со скоростью 2,5 м/с и температурой tж от 100 до 8000 Сшагом в 500. Температура поверхности трубы 500 С. Рассчитать и построить график зависимостей a=f1(tж) и Q=f2(tж).
Вариант 29. Девятирядный коридорный пучок труб (по 5 труб в ряду S1=200 мм; S2=250 мм) составленный из стальных труб диаметром 90 мм и длиной 5 м омывается потоком масла cо скоростью 3 м/с и температурой tж от 200 до 6000 С с шагом 500 С. Температура поверхности трубы 500 С. Построить графики зависимости a=f1(tж); Q=f2(tж).
Вариант 30. Нагреватель из вольфрама в форме цилиндра 0,02 м и длиной 0,1 м находится в сферической вакуумной камере печи из полированной стали диаметром 800 мм. Температура нагревателя 18000 С, кожуха печи должна быть не более 700 С. Построить графики зависимости величины результирующего потока излучения и коэффициента излучения от площади поверхности изолирующего экрана из полированного нихрома, если диаметр сферического экрана изменяется от 0,2 м до 0,6 м с шагом 0,05 м.
Вариант 31. По условиям эксплуатации температура горизонтального нихромового нагревателя не должна превышать 7000С. Рассчитать величину силы тока, проходящего по нагревателю, если его диаметр будет изменяться от 0,5 мм до 5 мм с шагом 0.5. Температура воздуха в печи 4000 С, удельное электросопротивление нихрома 1,2 Ом*мм2/м. Построить график I=f(d).
Вариант 32. Вдоль плоской поверхности длиной 1,5 м и шириной 0,6 м движется поток горячей воды с температурой 800 С. Скоростьдвижения потока w изменяется в интервале от 1 до 3 м/с с шагом 0,2 м/с. Температура поверхности 200 С. Построить графики зависимостей a=f1(w) и Q=f2(w).
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2025) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав!Последнее добавление
