Задачи по теплопроводности, 12 вариант (Изоляция цилиндрической стенки, паропровод, излучение)

1. Изоляция цилиндрической стенки


Стальной трубопровод горячей воды покрыт двумя слоями тепловой изоляции толщиной δ1 и δ3 находится на открытом воздухе.
Средняя температура горячей воды tж1 = 90°C, коэффициент теплоотдачи α1 = 350 Дж/(м2•К).
Внутреннийи наружный диаметры трубопровода d1 = 260 мм, d2 = 268 мм. коэффициент теплопроводности стали λ1 = 50
Вт/(м•К).
Дополнительные исходныо данные по вариантам приведены в таблице в размерностях: δ, мм, t, °C, α2экв, Дж/(м2•К), λ, Вт/(м•К).
Рассчитать наружный диаметр теплоизолированного трубопровода и теплопстори в окружапцую среду с 1 м длины
трубы (Ql ,Вт/м), t1, t2, t3, t4. На сколько градусов снизится температура горячей воды (Δtl) на участке трубопровода длиной L = 500 м, если скорость воды w = 0,5 м/с.

Ответы выделить.

12 t3 = 53.5; t4 = 18.4; δ2 = 63; λ2 = 0.279; λ3 = 0.20


Задание 2
Паропровод диаметром 140/120 мм покрыт двухслойной изоляцией. Толщина первого слоя δ2=26мм, мм и второго слоя δ3=45мм, мм. Коэффициенты теплопроводности трубы и изоляции соответственно равны λ1=52 ВТ/( м∙°С) , λ2=0,09 Вт/(м∙°С) и λ3, Вт/(м∙°С). Температура внутренней поверхности паропровода tвн =240, °С и внешней поверхности изоляции tн =25 , °С. Определить потерю теплоты 1м трубопровода и температуры на поверхностях раздела отдельных слоев.


Задание 3
Стальной паропровод с коэффициентом теплопроводности λ1 , Вт/(м∙°С), диаметром D, мм покрыт слоем изоляции толщиной δ, мм [λ2 , Вт/(м∙°С)]. Температура пара tп , °С и окружающего воздуха tв , °С. Коэффициенты теплоотдачи со стороны пара и воздуха равны соответственно α1 , Вт/(м2∙°С) и α2 , Вт/(м2∙°С). Требуется определить линейный коэффициент теплопередачи kl, линейную плотность теплового потока ql и температуру изоляции tн.


ЗАДАЧА 4
Для системы из трех поверхностей, образующих протяженный канал длиной L=1м, данные по образующим собраны в таблице. Рассчитать все угловые коэффициенты и результирующие потоки для каждой поверхности Qрез I . Ответ оформить в виде таблицы:


ЗАДАЧА II
Две параллельные плоские поверхности, разделены диатермическим промежутком. Температуры поверхностей t1, t2, а степени черноты ε1 = 0.4, ε2 = 0.8 по вариантам согласно таблице:
Рассчитать теплообмен излучением между поверхностями (q1-2, Вт/м2), а также собственное (qсоб, Вт/м2), результирующее (qрез, Вт/м2), эффективное (qэфф, Вт/м2), отраженное (qотр, Вт/м2), падающее (qпад, Вт/м2), поглощенное (qпогл, Вт/м2) излучение от каждой поверхности.
Рассчитать поток излучения после установки между поверхностями одного (или нескольких по согласовании с преподавателем) экрана (-ов) (qЭ 1-2, Вт/м2) с εЭ = 0.1, а также температуру экрана (TЭ, tЭ) Результаты оформить в виде таблиц: