Определить линейную плотность теплового потока для трубки парового котла

Внутренний диаметр трубы dвн = 36мм.
Наружный диаметр трубы dнар = 44мм.
Внутренний диаметр накипи d1 = dвн - 2 δн = 36 – 2*2,5 = 31 мм.
Наружный диаметр сажи d2 = dнар + 2 δс = 44 + 2*1,5 = 47 мм.
Линейный коэффициент теплопередачи:
kl = 1/[1/(α2*d1) + ln(dвн/d1)/2λн + ln(dнар/dвн)/2λТ + ln(d2/dнар)/2λc + 1/(α1*d2)];
kl = 1/[1/(2500*0,031) + ln(0,036/0,031)/2*0,15 + ln(0,044/0,036)/2*40 +
+ ln(0,047/0,044)/2*0,07 + 1/(220*0,047)] = 0,92 Вт/(мК).
Линейная плотность теплового потока:
ql = π(tж1 – tж2)*kl = 3,14*(920 – 240)*0,92 = 1964 Вт/м.
Температуры на поверхностях трубки, сажи и накипи:
tc1 = tж1 – (ql/π)*1/(α1*d2) = 920 – (1964

Определить линейную плотность теплового потока для трубки парового котла (т = 40 Вт/(мК)), если внутренний диаметр паропровода dвн, мм, наружный – dнар, мм. Наружная сторона трубки омывается дымовыми га-зами с температурой tж1, оС, а внутри трубок движется вода с температурой tж2, оС. Снаружи трубка покрыта слоем сажи (с = 0,07 Вт/(мК)) толщиной δc = 1,5 мм, а с внутренней стороны — слоем накипи (н = 0,15 Вт/(мК)) толщиной δн = 2,5 мм. Коэффициент теплоотдачи от дымовых газов к стенке трубки 1, Вт/(м2К), а со стороны воды 2, Вт/(м2К).
Определить также температуры на поверхностях трубки, сажи и накипи. Как изменится линейная плотность теплового потока для "чистой" трубки (без сажи и накипи) при прочих неизменных условиях.
Изобразить график изменения температуры по толщине слоев стенки трубки, сажи и накипи и в пограничных слоях (график выполнить в масшта-бе).
Исходные данные: dвн = 36мм; dнар = 44мм; tж1 = 9200C; tж2 = 2400C; α1 = 220 Вт/(м2К); α2 = 2500 Вт/(м2К); δc = 1,5 мм; с = 0,07 Вт/(мК); δн = 2,5 мм; н = 0,15 Вт/(мК); т = 40 Вт/(мК).




Ось симметрии
d1

dвн


dнар

d2



н
т с
ql



tж2
tж1


tc1
вода tc2 1
2



tc3

tc4






-454660-1426845

дым.

газы

нс