Тепломассообмен методичка. Тепломассообмен Методические материалы для студентов Направление подготовки Теплоэнергетика и теплотехника Профиль Энергообеспечение предприятий Составитель доцент кафедры Энергетики и электротехнологии Артамонова Л.

• Название: Тепломассообмен Методические материалы для студентов Направление подготовки Теплоэнергетика и теплотехника Профиль Энергообеспечение предприятий Составитель доцент кафедры Энергетики и электротехнологии Артамонова Л.
• Дата: 13.04.2023
• Размер: 0.85 Mb.
• Имя файла: Тепломассообмен методичка.doc
• Тип: Методические указания; #1059613
• страница: 5 из 7

Раздел «Теплопроводность».

1. Как передается теплота при теплопроводности?

2. Напишите закон Фурье, укажите физический смысл ве­личин, входящих в закон.

3. Какими величинами задаются граничные условия первого, второго и третьего рода?

4. Как определяется тепловой поток через плоскую одно- и многослойную стенку.

5. Как определяется тепловой поток через цилиндрическую одно- и многослойную стенку.

Раздел «Конвективный теплообмен».

1. Что называется конвективным теплообменом?

2. Какие бывают виды конвекции?

3. Какие бывают режимы течения жидкости?

4. Как определяется режим течения жидкости?

5. Определение коэффициента теплоотдачи .

6. Почему для определения коэффициента теплоотдачи приме­няют теорию подобия?

7. Факторы, влияюшие на коэффициент теплоотдачи.

8. Что такое критерии подобия?

9. Что такое критериальное уравнение?

10. Как определяется средняя температура жидкости?

11. Какие критериальные уравнения рекомендуются для лами­нарного режима движения жидкости?

12. Какие критериальные уравнения рекомендуются для турбу­лентного движения жидкости?

13. Как определяется характерный линейный размер?

14. Что такое определяющая температура?

Раздел «Теплопередача»

1. Что называется теплопередачей?

2. Напишите уравнение теплопередачи.

3. Что называется коэффициентом теплопередачи?

4. Коэффициент теплопередачи для плоской однослойной стен­ки.

5. Коэффициент теплопередачи для цилиндрической много­слойной стенки и общее термическое сопротивление.

6. Методы интенсификации теплопередачи.

Раздел «Теплообменные аппараты».

1. Что называется теплообменным аппаратом?

2. Классификация теплообменных аппаратов (по принципу действия, по роду теплоносителей, по направлению движе­ния теплоносителей, по числу ходов, по конструкции).

3. Основное уравнение теплопередачи и теплового баланса.

4. Графики изменения температур рабочих жидкостей в аппа­ратах с прямотоком и противотоком.

5. Температурный напор между теплоносителями (средне­арифметический и среднелогарифмический).

6. Виды теплового расчета теплообменного аппарата.

4.3 Задания к выполнению контрольной работы
Задача №1. Стальной паропровод диаметром 150 мм и толщиной стенки δ₁, мм имеет на внутренней поверхности температуру t_c1 ⁰С. Коэффициент теплопроводности материала паропровода λ = 50 Вт/м⁰С. Его надо покрыть двумя слоями изоляции, причем температура наружной поверхности изоляции не должна превышать t_c4 °С. Для изоляции предлагаются: слой А толщиной δ₂ мм и теплопроводностью =0,037 Вт/(м⁰С) и слой Б толщиной δ₃ мм и теплопроводностью =0,14 Вт/(м⁰С). В какой последовательности надо расположить эти слои на паропроводе, чтобы получить минимальные тепловые потери? Определить температуры на внешней поверхности паропровода t_c2 и между слоями изоляции t_c3 при минимальных тепловых потерях. Построить график изменения температуры в многослойной цилиндрической стенке. Задачу решить с учетом кривизны поверхности.
Таблица №1 – Исходные данные для решения задачи №1

Предпоследняя цифра шифра зачетной книжки	Температура на внутренней поверхности трубы, tc1, °С	Температура на внешней поверхности изоляции, tc4, °С	Последняя цифра шифра зачетной книжки	Толщина стенки паропровода, δ1, мм	Толщина слоя изоляции А, δ2, мм	Толщина слоя изоляции Б, δ3, мм
0	300	50	0	5	20	40
1	305	55	1	4	22	45
2	310	60	2	6	24	46
3	315	55	3	5	27	50
4	320	60	4	4	30	52
5	295	35	5	3	30	55
6	290	30	6	5	25	50
7	310	40	7	6	20	42
8	315	45	8	4	25	48
9	320	70	9	3	26	48

Задача№ 2. Воздух при атмосферном давлениисо средней температурой t_ж протекает по горизонтальной трубе. Расход воздуха m,кг/с, внутренний диа­метр трубы d, мм, длина l, мм. Средняя температура стенки трубы t_c. Найти:

1) средний коэффициент теплоотдачи от воздуха к стенке трубы;

2) тепловой поток;

3) во сколько раз изменится коэффициент теплоотдачи, если скорость воздуха увеличить в 2,5 раза?

4) во сколько раз изменится коэффициент теплоотдачи, если уменьшить диаметр трубы в 2 раза при неизменном расходе газа?


Таблица №2 – Исходные данные для решения задачи №2

Предпоследняя цифра шифра зачетной книжки	Температура газа, tж, 0С	Расход газа, m, кг/с	Последняя цифра шифра зачетной книжки	Диаметр трубы, d, мм	Длина трубы, l, м	Температура стенки, tc,, 0С
1	400	0,25	0	80	10	150
2	50	0,20	1	90	12	0
3	200	0,40	2	100	15	50
4	75	0,30	3	110	18	20
5	100	0,10	4	120	13	50
6	300	0,40	5	110	14	100
7	200	0,35	6	100	11	30
8	180	0,40	7	90	16	50
9	110	0,30	8	115	17	30
0	120	0,35	9	95	20	40

Задача №3 По стальному трубопроводу диаметром 60 мм, толщиной стенки трубы δ₁= 3,5 мм с коэффициентом теплопроводности материала трубопровода λ= 42 Вт/м⁰С движется пар при давлении Р, Па. Коэффициент теплоотдачи от пара к трубе α₁, Вт/м² °С. Окружающий наружный воздух имеет температуру t_ж2 °С. Найти тепловые потери с единицы длины: а) если трубопровод не изолирован и охлаждается воздухом с коэффициентом теплоотдачи α₂ = 20 Вт/м² °С; б) если трубопровод изолирован слоем пеношамота толщиной δ₂ мм с коэффициентом теплопроводности λ= 0,28 Вт/м ⁰С и охлаждается воздухом с коэффициентом теплоотдачи α₂ = 15 Вт/(м²·С⁰). Определить температуры на поверхностях трубопровода t_c1 , t_c2 и температуру на поверхности пеношамота t_c3. (Температуры насыщения при заданном давлении берутся из термодинамических таблиц приложение А)
Таблица №3 – Исходные данные для решения задачи №3

Предпоследняя цифра шифра зачетной книжки	Давление пара, Р, Па	Температура окружающего воздуха, tж2, °С	Последняя цифра шифра зачетной книжки	Толщина пеношамота, δ2, мм	Коэффициент теплоотдачи со стороны пара, α1, Вт/м2 0С
1	125∙105	20	0	70	1110
2	137∙105	22	1	75	1115
3	146∙105	24	2	72	1120
4	155∙105	18	3	69	1128
5	165∙105	20	4	66	1130
6	112∙105	23	5	68	1125
7	175∙105	19	6	66	1142
8	146∙105	21	7	72	1135
9	155∙105	25	8	74	1145
0	165∙105	22	9	70	1150