Визначення теплових втрат теплоізольованого трубопроводу

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Міністерство освіти Російської федерації
Іркутський Державний Технічний Університет
Енергетичний факультет
Кафедра теплоенергетики
Контрольна робота № 2
«Визначення теплових втрат теплоізольованого трубопроводу»
Іркутськ 2009

Завдання:
По горизонтальному сталевому трубопроводу, внутрішній і зовнішній діаметри якого і відповідно, рухається вода з середньою швидкістю . Середня температура води . Трубопровід покритий теплоізоляцією і охолоджується від природної конвекції сухим повітрям з температурою .
Виконати наступні дії:
1. визначити зовнішній діаметр ізоляції, при якому на зовнішній поверхні ізоляції встановлюється температура .
2. визначити лінійний коефіцієнт теплопередачі від води до повітря , Вт / (м × К)
3. втрати теплоти з 1 м . трубопроводу , Вт / м
4. визначити температуру зовнішньої поверхні сталевого трубопроводу , ° С
5. провести аналіз придатності ізоляції.
При вирішенні завдання прийняти наступні пропозиції:
1. потік води в трубопроводі є термічно стабілізованою
2. між зовнішньою поверхнею сталевого трубопроводу і внутрішньою поверхнею ізоляції існує ідеальний тепловий контакт
3. теплопровідність стали Вт / (м × К) та ізоляції не залежить від температури.
Зовнішній діаметр ізоляції повинен бути розрахований з такою точністю, щоб температура на зовнішній поверхні ізоляції відрізнялася від заданої температури не більш ніж на 0,5 ° С.

Алгоритм виконання:
Визначаємо:
- Теплофізичні параметри води при
- Теплофізичні параметри повітря при
вважаємо
SHAPE \ * MERGEFORMAT
Визначаємо:
- Теплофізичні параметри середовища при
- Коефіцієнт тепловіддачі
- Коефіцієнт тепловіддачі

-
-
-
-
SHAPE \ * MERGEFORMAT
Якщо перехід на наступний рівень


Якщо то кінець

Вихідні дані:
, М
, М
, М / с
, ° С
, ° С
, ° С
Асбозуріт , Вт / (м × К)
0,02
0,025
0,05
100
20
40
0,213
Обробка даних:
Теплофізичні параметри води при = 100, ° С:
, Вт / (м × К)
, Па × з
, М 2 / с
Pr
68,3 × 10 -2
283,5 × 10 -6
0,295 × 10 -6
1,75
Теплофізичні параметри повітря при = 20, ° С:
, Вт / (м × К)
, Па × з
, М 2 / с
Pr
2,59 × 10 -2
18,1 × 10 -6
15,06 × 10 -6
0,703
Вважаємо, що
Перше наближення:
Теплофізичні параметри води при = 100, ° С:
, Вт / (м × К)
, Па × з
, М 2 / с
Pr
+68,3 × 10 -2
283,5 × 10 -6
0,295 × 10 -6
1,75
Визначаємо число Рейнольдса:

- Перехідний режим течії.
Звідси Число Нуссельта:



Число Грасгофа:

Коефіцієнт об'ємного розширення:

Коефіцієнт тепловіддачі:









Друге наближення:
Теплофізичні параметри води при = 98,476, ° С:
, Вт / (м × К)
, Па × з
, М 2 / с
Pr
68,254 × 10 -2
287,437 × 10 -6
0,300 × 10 -6
1,78
Визначаємо число Рейнольдса:

- Перехідний режим течії.
Звідси Число Нуссельта:



Число Грасгофа:


Коефіцієнт об'ємного розширення:

Коефіцієнт тепловіддачі:








Третє наближення:
Теплофізичні параметри води при = 98,611, ° С:


, Вт / (м × К)
, Па × з
, М 2 / с
Pr
68,258 × 10 -2
287 × 10 -6
0,2993 × 10 -6
1,778
Визначаємо число Рейнольдса:


- Перехідний режим течії.
Звідси Число Нуссельта:


Число Грасгофа:

Коефіцієнт об'ємного розширення:

Коефіцієнт тепловіддачі:










Таблиця розрахункових даних:
Наближення

,



Перше
0,133
0,194
48,733
98,476
Друге
0,154
0,1764
44,31
98,611
Третє
0,155
0,1717
43,131
98,649
98,618
Аналіз придатності ізоляції:

Порівняємо
0,09627> 0,025
Звідси робимо висновок, ізоляція погана.
Висновок:
Методом наближень визначили зовнішній діаметр ізоляції за умови, що температура на зовнішній поверхні ізоляції відрізнялася від заданої температури не більш ніж на 0,5 .
У даній роботі ми визначили діаметр ізоляції так, що точність між температурами приблизно 0,1 ° С, при цьому товщина ізоляції з асбозуріта дорівнює приблизно 6,75 см , А теплові втрати рівні 43,131 .
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Фізика та енергетика | Контрольна робота
54.3кб. | скачати


Схожі роботи:
Визначення характеристик руху води по трубопроводу
Визначення гідравлічних втрат в трубі
Визначення діаметра короткого трубопроводу при закінченні в атмосферу
Визначення втрат напруги та потужності в проводах лінії і електропередачі
Розрахунок трубопроводу
Устаткування теплових мереж
Автоматика теплових процесів
Монтаж зовнішнього трубопроводу
Розрахунок будівництва газового трубопроводу
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru