Домашнее задание №4 по курсу «Термодинамика и теплопередача»

Таблица 3

Величина	Ед. изм.	Вторая цифра варианта
1	2	3	4	5
ta	°С	5	10	15	20	25
a2	Вт/(м2К)	8	9	10	11	12
j = F2/F1		6	8	10	12	14

Примечания:

все вычисления производятся в единицах измерения системы СИ. Графическая часть задания выполняется на миллиметровой бумаге форматом 212х298 мм с обязательным указанием масштабов по осям координат. Влиянием уменьшения живого сечения трубы для прохода воды в случаях 1в и 1г на коэффициент теплоотдачи a2 пренебречь.

Дата выдачи задания __________________

Задание выдал _______________________

Срок сдачи задания____________________

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕСПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ СССР

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ им. В. В. КУЙБЫШЕВА

Кафедра теплотехники и котельных установок

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ №4

По курсу «ТЕРМОДИНАМИКА И ТЕПЛОПЕРЕДАЧА»

Для факультета ___________________________________

Вариант №___________ Студент______________

Тема «Теплопередача через многослойную цилиндрическую стенку»

Москва 1983

Исходные данные к варианту* №_____ задания для расчета:

Трубопровод хх d3 х d2 =	мм
Температура воды tВД =	°С
Температура воздуха tBХ =	°С
Коэффициент теплоотдачи от воды к стенке трубы a1 =	Вт/(м2К)
Коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к воздуху a2 =	Вт/(м2К)
Коэффициент оребрения трубы j = F2/F1 =
Толщина слоя накипи d1 =	мм
Толщина слоя теплоизоляции d3 =	мм
Коэффициент теплопроводности теплоизоляции l3 =	Вт/(м*К)

2.  От протекающей в трубопроводе горячей воды с температурой tВД через цилиндрическую стенку трубы толщиной d2 передается тепло воздуху помещения с температурой tBХ. Используя значения коэффициентов теплоотдачи от воды к внутренней поверхности трубы a1 и от внешней поверхности трубы a2, требуется:

1.1  Подсчитать термические сопротивления, коэффициенты теплопередачи, удельные тепловые потоки q2 и q1 через 1м2 наружной и внутренней поверхности трубы и ql через 1м трубы для следующих случаев:

а) гладкая совершенно чистая труба d3 х d2 из алюминиевого сплава АДЗI. l2 = 110 Вт/(м*К);

б) труба по п.1а, но со стороны воздуха имеет оребрение j = F2/F1;

в) гладкая труба по п.1а, но со стороны воды покрыта слоем накипи толщиной d1, l1 = 2 Вт/(м*К);

__________________________________________________________________­­­­­­­­­­­­____________________

* Номер варианта задается трехзначной цифрой. Исходные данные принимаются в соответствии с номером варианта из таблиц 1-3, где первая цифра варианта задает номер колонки в табл.1, вторая – в табл.2, третья – в табл.3.

** Трубопровод по ГОСТу из алюминиевого сплава АДЗI задается с наружным диаметром d3 мм и толщиной стенки d2 мм.

г) то же, но со стороны воздуха труба покрыта слоем теплоизоляционного материала толщиной d3 с коэффициентом теплопроводности l3.

1.2  Приняв количество тепла ql, передаваемого воздуху через 1м трубы по п 1а за 100% подсчитать в процентах значения тепловых потоков на 1м трубы для условий по пп. 1б, 1в, 1г.

1.3  Определить аналитически температуры поверхностей отдельных слоев стенки теплоизолированной трубы для п 1г.

1.4  Построить линию падения температуры в многослойной цилиндрической стенке по п 1г. в пределах одного слоя линия падения температуры строится по двум промежуточным точкам (исключая слой накипи).

1.5  Определить критический диаметр изоляции для условий применения теплоизоляционного материала с l3 по п1г.

1.6  Рассчитать термическое сопротивление слоя изоляции, соответствующего его критическому диаметру, определить удельный тепловой поток ql на 1м трубопровода, сопоставить с результатами по п 1г и пояснить результат сравнения

Варианты задания.

Таблица 1.

Величина, мм	Вторая цифра варианта
1	2	3	4	5
d3, d2	52х15	60х17,5	80х25	100х30	110х36
d3	25	30	35	40	45
d1	1	1,1	1,2	1,3	1,4

Таблица 2

Величина	Ед. изм.	Вторая цифра варианта
1	2	3	4	5
tВД	°С	120	125	130	135	140
a1	Вт/(м2К)	1600	1650	1700	1750	1800
l3	Вт/(мК)	0,8	0,65	0,7	0,75	0,72