0
Ваша корзина
0 товаров — 0
Ваша корзина пуста
[ Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск · RSS ]
 
 
 
 

Страница 1 из 11
Независимый портал 2018 год » Полезное » Школа и ВУЗ » По горизонтально расположенной стальной трубе
По горизонтально расположенной стальной трубе
AdamanoДата: Среда, 20.11.2013, 19:57 | Сообщение # 1
Лейтенант
Группа: Проверенные
Сообщений: 74
Награды: 0
Репутация: 0
Статус: Offline


 
 


Задача по теплоэнергетике с ответами

По горизонтально расположенной стальной трубе (λ = 20 Вт/(м*К)) со скоростью w = 2,7 м/с течёт вода, имеющая температуру tB = 2200С.

Снаружи труба охлаждается окружающим воздухом, температура которого tвозд = 160С, давление 0,1 МПа.

Определить коэффициенты теплоотдачи и соответственно от воды к стенке трубы и от стенки трубы к воздуху; коэффициент теплопередачи и тепловой поток, отнесённый к 1 м длины трубы, если внутренний диаметр трубы равен d1 = 180 мм, внешний – d2 = 200 мм.

Решение задачи



 
 
AdamanoДата: Среда, 20.11.2013, 19:59 | Сообщение # 2
Лейтенант
Группа: Проверенные
Сообщений: 74
Награды: 0
Репутация: 0
Статус: Offline


 
 


Решение задачки:

1. Определяем коэффициент теплоотдачи от воды к стенке трубы

При tB = 2200С определяем параметры воды:

- коэффициент теплопроводности λ = 0,645 Вт/(м*К);
- коэффициент кинематической вязкости ν = 0,148*10-6 м2/с;
- число Прандтля Pr = 0,89.


Число Рейнольдса:

Критерий Рейнольдса Re1 = w*d1 / ν = 2,7*0,18/(0,148*10-6) = 3,28*105.

Так как Re1 =3,28*105 > 0, режим движения воды – турбулентный, критериальное уравнение для определения числа Нуссельта (горизонтальная труба) имеет вид[2]:
Nu = 0,021*Re10,8*Pr0,43 = 0,021*(3,28*105)0,6*0,890,43 = 516.
Коэффициент теплоотдачи:
α1 = Nu*λ/d1 = 516*0,645/0,18 = 1849 Вт/(м2*К).

2. Определяем коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к воздуху

При tвозд = 160С определяем параметры воздуха:

- коэффициент теплопроводности λ = 0,02593 Вт/(м*К);
- коэффициент кинематической вязкости ν = 15,06*10-6 м2/с;
- число Прандтля Pr = 0,703.

Определяем число Грасгофа:

Gr = g*d3*β*∆t/ν2,
∆t = tв – tвозд = 220 – 16 = 2040C, β = 1/Tвозд = 1/289 K-1.
Gr = 9,81*0,23*1*204/(289*(15,06*10-6)2) = 2,44*108.

Для горизонтальной трубы критериальное уравнение для определения числа Нуссельта:

Nu = 0,5*(Gr*Pr)0,25 = 0,5*(2,44*106*0,703)0,25 = 57,22.

Получаем

α2 = Nu*λ / d2 = 57,22*0,02593/0,2 = 7,42.

3. Коэффициент теплопередачи от воды к воздуху через цилиндрическую стенку:

k = [1/(d1*α1)+ (1 / 2λ)*ln(d2/d1) +1/(α2*d2)),
где d1 – внутренний диаметр трубы, d1 = 180 мм;
d2 – наружный диаметр трубы, d2 = 200 мм;
λ – коэффициент теплопроводности материала трубы, λ = 20 Вт/(м*К).
k = [1/(0,18*1849)+ (1 / 2*20)*ln(0,2/0,18) +1/(7,42*0,2)) = 1,47 Вт/(м2*К).

Погонный тепловой поток:

ql = k*π*( tГ – tВ) = 1,47 * 3,14*(220 – 16) = 941,6 Вт/м.

Ответить на вопросы:

1. Какой режим течения внутри трубы?

Так как Re1 =3,28*105 > 0, режим течения внутри трубы – турбулентный

2. Какой режим движения окружающего трубу воздуха?

Снаружи трубы – свободная конвекция.

3. Почему при расчёте можно принять равенство температур стенки и воды?

Стенка выполнена из стали с высоким коэффициентом теплопроводности,
также коэффициент теплоотдачи от воды к стенке имеет высокое значение.
Поэтому при расчётах можно принять равенство температур стенки и воды.

 
 
Независимый портал 2018 год » Полезное » Школа и ВУЗ » По горизонтально расположенной стальной трубе
Страница 1 из 11
Поиск:


 
 
Загрузка...
 
Реклама на сайте

 
Последние темы на форуме:
 
  • Войны Престолов. Коды на сапфиры, золото, постройки и войско
  • Легкий способ заработать на играх
  • Хай Джек для р/у и RC моделей масштаба 1/10
  • Канистра для RC моделей масштаба 1/10
  • Лопата, топор для р/у моделей масштаба 1/10
  • Регулятор ESC Turnigy Trackstar 80A Turbo Sensored Brushless
  • Моторама для двигателя Traxxas Velineon 380 4000kV
  • Мотор Traxxas Velineon 380 4000kV
  • Регулятор оборотов Velineon VXL-3m
  • Traxxas Battery, Series 1 Power Cell, 1200mAh NiMH, 7.2V
  • Аккумуляторы для Traxxas 1/16 E-Revo, Traxxas Summit 1/16
  • Аккумуляторы для мелких самолетов 3S 450 Mah
  • Servo Traxxas TRA2080
  • Фильм Расплата. 2017 - Актеры и роли, фото, содержание
  • Фильм Дочь за отца. 2015 - Актеры и роли, фото, содержание
  • Сериал Секретарша. 2017 - Актеры и роли, фото, содержание
  • Сериал Касл - Актеры и роли фото содержание серий все сезоны
  • Сериал Склифосовский. Реанимация - Актеры и роли, содержание
  • Сериал Двойная жизнь. 2017 - Актеры и роли, содержание серий
  • Скачать бесплатно шаблоны для портфолио ученицы школы
  • ОГЭ-2018. Полный список учебников и сборников для экзаменов
  • Диета для ленивых. Минус 12 кг за 1 неделю. Отзывы и результ
  • ЕГЭ-2018 Обществознание. Учебники и сборники для 11 класса
  • ЕГЭ-2018 История. Учебники и сборники для 11 класса
  • ЕГЭ-2018 Информатика. Учебники и сборники для 11 класса
  •  
     

    Администрация сайта не несет ответственности за действия и содержание размещаемой информации пользователей: комментарии, материалы, сообщения и темы на форуме, публикации, объявления и т.д.
    Правообладателям | Реклама
    Отопление, водоснабжение, газоснабжение, канализация © 2003 - 2017
    Рейтинг@Mail.ru Рейтинг арматурных сайтов. ARMTORG.RU Яндекс.Метрика