Теплопроводность. УММ_МеТпл. Учебнометодические материалы по дисциплине

• Название: Учебнометодические материалы по дисциплине
• Анкор: Теплопроводность
• Дата: 17.01.2023
• Размер: 1.59 Mb.
• Имя файла: УММ_МеТпл.docx
• Тип: Краткое содержание; #891546
• страница: 3 из 11

Практическая работа №2 Расчет конвективного теплообмена

Цель работы: Рассчитать коэффициенты теплопередачи при свободной и вынужденной конвекции жидкости у плоской поверхности и в трубе

1. 
   Определить тепловой поток и средний коэффициент тепло­отдачи, если на плоскую плиту длиной L, м, и шириной В, м, набега­ет поток воздуха со скоростью W_∞, м/с, и имеющий температуру Т_ж, °С. Температура плиты равна Т_П, °С (табл. 1).
   

Таблица 1

Исходные данные	Вариант
	1	2	3	А	5	6	7	8	9	10
L	1,2	1,8	1,9	2,1	0,8	1,5	2,0	1,4	2,5	1,0
В	0,8	1,2	1,1	1,5	0,6	2,0	1,3	0,5	0,8	1,6
W∞	0,5	1,5	1,0	3,0	4,0	5,0	8,0	6,0	4,0	3,5
Тж	20	50	70	250	400	200	20	50	150	250
ТП	400	300	200	20	50	70	50	20	50	70

2. 
   Вода, имеющая среднюю температуру Т_ж.ср, °С, протекает внутри стальной трубы, диаметром d, мм, со скоростью W, м/с. Опреде­лить коэффициент теплоотдачи и плотность теплового потока, если сред­няя температура стенок трубы Т_Пср, °С, а ее длина L, м (табл. 2).
   

Таблица 2

Исходные данные	Вариант
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Тж.ср	60	10	20	50	40	30	50	70	80	90
d	3	8	10	50	12	7	5	6	12	20
W	0,3	0,5	0,1	0,8	0,6	1,1	1,0	1,0	0,7	0,4
ТПср	20	70	90	70	60	90	10	90	20	40
L	0,5	1,0	2,5	3,0	5,0	4,0	2,0	7,0	4,0	6,0

3. 
   Определить толщину пограничного слоя при набегании по­тока воздуха, имеющего температуру Т_ж,°С, на плоскую поверхность длиной L, м, если температура последней равна Т_П, °С, а расстояние от передней кромки поверхности до выбранной точки равно х, м. В этой же точке определить локальный коэффициент теплоотдачи и сравнить его со средним по всей длине поверхности коэффициентом теплоотдачи (табл. 3).
   

Таблица 3

Исходные данные	Вариант
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Тж	20	50	70	150	200	20	50	70	300	400
L	0,5	1,5	0,8	1,2	2,4	1,3	1,6	0,9	1,2	1,6
ТП	70	90	30	40	20	250	20	150	50	50
X	0,1	0,15	0,2	0,4	0,5	1,0	0,8	0,2	0,6	0,05

4. 
   Определить потери тепла свободной конвекцией в единицу времени от наружной поверхности стенки печи толщиной В, м, высо­той Н, м, если ее температура Т_П,°С, температура окружающего воз­духа Т_ж, °С (табл. 4).
   

Таблица 4

Исходные данные	Вариант
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
В	5	8	10	12	16	6	3	7	5	10
Н	1,6	1,4	1,5	2,0	1,8	1,4	1,5	1,8	1,6	1,4
ТП	150	130	100	70	60	100	70	150	120	85
Тж	20	20	20	40	30	50	30	20	40	30

5. 
   На плоскую пластину длиной L, м, шириной В, м, набегает воздушный поток со скоростью, W, м/с, при температуре Т_ж,°С. Рассчитать толщину гидродинамического и теплового пограничных слоёв на расстоянии xlLот передней кромки пластины, имеющей температуру Т_П, °С, а также значения локальных коэффициентов теплоотдачи в этих же точках. Зависимость данных величин от координаты изобразить графически. При заданных условиях определить средние значения теплового потока и плотности теплового потока (табл. 5).
   

Таблица 5

Исходные данные	Вариант
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
L	1,2	1,8	0,9	0,8	1,4	2,2	2,0	1,5	1,6	2,4
В	0,8	40	0,6	0,5	0,8	1,5	1,1	1,0	0,8	1,6
W	3	5	6	8	10	2	4	7	9	12
Тж	20	20	20	50	70	100	150	200	300	250
	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1
	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2
	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4
	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6
	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8
	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
ТП	100	150	200	20	20	20	50	20	50	20