Вопрос № 177823: Добрый день, уважаемые эксперты! Нужна Ваша помощь в решении задачи по теплотехнике Плоская стальная стенка толщиной S омывается с одной стороны горячими газами с температурой t1, а с другой стороны – водой с температурой t2. Определить коэффи...
Вопрос № 177823:
Добрый день, уважаемые эксперты! Нужна Ваша помощь в решении задачи по теплотехнике Плоская стальная стенка толщиной S омывается с одной стороны горячими газами с температурой t1, а с другой стороны – водой с температурой t2. Определить коэффициент теплопередачи k от газов к воде, удельный тепловой поток q и температуры обеих поверхностей стенки, если известны коэффициенты теплоотдачи от газа к стенке α1 и от стенки к воде α2, коэффициент теплопроводности стали λ. Определить также все
указанные выше величины, если стенка со стороны воды покроется слоем накипи толщиной δн; коэффициент теплопроводности накипи λн = 0.1 Вт/м к. Построить эпюры температур от t1 до t2. Объяснить, в чем состоит вред отложения накипи на стальных поверхностях нагрева.
Полный текст задачи с исходными данными приведен здесь. Zadacha3.zip (9.6 кб) Задача, конечно, большая, уже была помещена в Решебник,
но решений нет. Готов "разрезать" ее на столько вопросов, сколько потребуется, либо еще каким-то образом.
Отправлен: 12.04.2010, 12:52
Вопрос задал: lamed, Практикант
Всего ответов: 2 Страница вопроса »
Отвечает vitalkise, 6-й класс :
Здравствуйте, lamed. Времени сегодня мало поэтому предлагаю решение первой части задачи (автор вопроса сам согласен разбить на части ): Плотность теплового потока (уравнение теплопередачи) q=k*Δt=k*(t2-t1), где k=(1/α1+σ/λ+1/α2)^-1 - коэффициент теплопередачи, который характеризует интенсивность передачи от одной среды к другой через разделяющую их стенку. k=(1/36+0,014/30+1/3000)^-1=34.7(Вт/м2к) q=34,7*635=22034,5(Вт/м) Температуры
поверхностей однородной стенки: tс1=t1-q/α1 tс2=t2+q/α2 tс1=1013-22034.5/36≈400(К) tс2=378+22034,5/3000≈385(К) С накипью все немного сложнее (но решаемо). Готов ответить на ваши вопросы. Удачи.
Исправлено на правильное решение из мини-форума
-----
∙ Отредактировал: Лысков Игорь Витальевич, Модератор
∙ Дата редактирования: 15.04.2010, 12:03 (время московское)
Ответ отправил: vitalkise, 6-й класс
Ответ отправлен: 12.04.2010, 14:31
Номер ответа: 260779
Оценка ответа: 5 Комментарий к оценке: Спасибо!
Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это! Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS#thank 260779
на номер 1151 (Россия) |
Еще номера »
Дано: s = 14 мм = 1,4 ∙ 10-2 м, δ = 1,2 мм = 1,2 ∙ 10-3 м, α1 = 36 Вт/(м2 ∙ К), α1 = 3000 Вт/(м2 ∙ К), t1 = 740 °C , t2 = 105 °C, λ = 30 Вт/(м ∙ К), λн = 0,1 Вт/(м ∙ К). Определить: K, q, tс1, tс2, K’, q’, tс1’, tс2”.
Решение.
Выполним расчет для двух случаев: 1) при
отсутствии накипи; 2) при наличии накипи. Используем формулы, приведенные в книге В. В. Нащокина «Техническая термодинамика и теплопередача» (ее можно скачать в Сети).
Первый случай.
Коэффициент теплопередачи K = 1/(1/α1 + s/λ + 1/α2) = 1/(1/36 + 1,4 ∙ 10-2/30 + 1/3000) ≈ 35,0 (Вт/(м2 ∙ К)); плотность теплового потока q = K(t1 – t2) = 35,0 ∙
; (740 – 105) ≈ 22,2 ∙ 103 (Вт/м2); температура стенки со стороны газов tс1 = t1 – q/α1 = 740 – 22,2 ∙ 103/36 ≈ 123 (°C); температура стенки со стороны воды tс2 = t2 + q/α2 = 105 + 22,2 ∙ 103/3000 ≈ 112 (°C).
Второй случай.
Коэффициент теплопередачи K’ = 1/(1/α1 + s/λ + δ/λн + 1/α2)
= 1/(1/36 + 1,4 ∙ 10-2/30 + 1,2 ∙ 10-3/0,1 + 1/3000) ≈ 24,6 (Вт/(м2 ∙ К)); плотность теплового потока q’ = K(t1 – t2) = 24,6 ∙ (740 – 105) ≈ 15,6 ∙ 103 (Вт/м2); температура стенки со стороны газов tс1’ = t1 – q’/α1 = 740 – 15,6 ∙ 103/36 ≈ 307 (°C); температура стенки
со стороны накипи tс2’ = tc1’ – q’s/λ = 307 + 15,6 ∙ 103 ∙ 1,4 ∙ 10-2 /50 ≈ 303 (°C); температура стенки с накипью со стороны воды tс2” = t2 + q’/α2 = 105 + 15,6 ∙ 103/3000 ≈ 110 (°C).
Построить эпюры температур и оценить влияние накипи затруднений вызывать не должно. Проверьте выкладки.
* Стоимость одного СМС-сообщения от 7.15 руб. и зависит от оператора сотовой связи.
(полный список тарифов)
** При ошибочном вводе номера ответа или текста #thank услуга считается оказанной, денежные средства не возвращаются.
*** Сумма выплаты эксперту-автору ответа расчитывается из суммы перечислений на портал от биллинговой компании.