1   2   3   4   5   6   7   8
Ім'я файлу: RGR_temperatura_ta_napruzhennya_Avtosokhranenny_4_5_6_7_8_9_10_1
Розширення: docx
Розмір: 1186кб.
Дата: 26.05.2020
скачати

ЗМІСТ
Задача №1…………………………………………………………………………….....3 Задача №2…………………………………………………….…………………..…….4 Задача №3……………………………………………………….....……………...….…5 Задача №4…………………………………………………………………………...…..8 Задача №5………………………………………………………………………….…..10 Задача №6……………………………………………………………….……………..12 Задача №7……………………………………………………………………………...14 Задача №8……………………………………………………………………………...16 Задача №9………………………………………………………..…………………….18 Задача №10…………………………………………….………………………………21 Задача №11…………………………………………………..……………………...…24 Задача №12…………………………………………………………………………..... - Задача №13……...…………………………………………………………………..…26 Задача №14…………………………………………………………….……………… - Задача №15……………………………………………………………….……………29 Задача №16…………………………………………………………………………….33 Задача №17………………………………………………………………………….…37 Задача №18………………………………………………………………………….…40 Задача №19…………………………………………………………………………….44 Задача №20…………………………………………………………………………….46 Задача №21……………………………………………………………….……………47 Додаток А……………………………………………………………………………...49 Додаток Б……………………………………………………………......………..........49 Додаток В……………………………………………………………….....………......50 Додаток Г……………………………………………………………….…………..….51 Додаток Д……………………………………………………………….......................52 Список літератури………………………………………………………………….....53
ЗАДАЧА 1

Розглядається одношарова плоска стінка. Товщина стінки d= 0,56 м; коефіцієнт теплопровідності матеріалу стінки l = 0,64 Вт/(м·0C); температура внутрішньої поверхні стінки tс1= 7 0C; температура зовнішньої поверхні стінки

tс2= -2 0C; розрахункова площа стінки F = 17 м2.

Визначити: густину теплового потоку q, Вт/м2; тепловий потік Q,Вт; температуру стінки tсх на відстані х = 0,5·d від її внутрішньої поверхні, 0C.

РОЗВ¢ЯЗОК

1.1 Розрахунок густини теплового потоку

Кількість теплоти, що передається від одиниці площі внутрішньої поверхні одношарової плоскої стінки до одиниці площі її зовнішньої поверхні за одиницю часу, (густина теплового потоку) визначається за формулою

, (1.1)

де l - коефіцієнт теплопровідності матеріалу одношарової плоскої стінки,

Вт/(м·0C);

d - товщина одношарової плоскої стінки, м;

tс1 - температура внутрішньої поверхні одношарової плоскої стінки,0C;

tс2 - температура зовнішньої поверхні одношарової плоскої стінки,0C.

Вт/м2.

1.2 Обчислення теплового потоку

Кількість теплоти, що передається від внутрішньої поверхні одношарової плоскої стінки до її зовнішньої поверхні за одиницю часу, (тепловий потік) розраховується за формулою

, (1.2)

де F - розрахункова площа стінки, м2.

Вт.

1. 3 Установлення температури стінки на відстані х = 0,5·d від її внутрішньої поверхні

Розподіл температури по товщині одношарової плоскої стінки при l = соnst визначається за рівнянням

, (1.3)

де tсх - температура одношарової плоскої стінки на відстані х, м , від її внутрішньої поверхні,0C.

При х = 0,5·d : 0C.

Відповідь: q = 28,4 Вт/м2; Q = 397,6 Вт; tсх = 1 0C.
ЗАДАЧА 2

Плоска стінка зроблена із шамотної цегли товщиною d= 0,51 м. Температура її поверхні: tс1=230 0C і tс2= 62 0C. Коефіцієнт теплопровідності шамотної цегли складає функцію від температури l= 0,76(1+0,0007t).

Визначити і накреслити в масштабі розподіл температур в стінці.

РОЗВ¢ЯЗОК

У випадку лінійної залежності коефіцієнта теплопровідності від температури, густина теплового потоку, Вт/ м2

,

де середній коефіцієнт теплопровідності, Вт/(м·0C)



В розглянутому випадку

Вт/(м·0C),

тоді Вт/м2

Температура на відстані х від поверхні стінки визначається за формулою



Підставивши відоме значення l0 і знайдене значення q, отримаэмо

,

звідси



Підставивши в отримане рівняння значення х, виражені в метрах , знайдемо відповідні значення температури стінки.










ЗАДАЧА 3

Розглядається багатошарова плоска стінка. Товщина шарів стінки: першого шару d1= 0,11 м; другого шару d2=0,24; третього шару d3= 0,1 м. Коефіцієнт теплопровідності матеріалу першого та третього шарів стінки l1=l3=2,04Вт/(м·0C); коефіцієнт теплопровідності матеріалу другого шару

l2 = 0,078 Вт/(м·0C). Температура внутрішньої поверхні стінки tс1= 20 0C; температура зовнішньої поверхні стінки tс4= 3 0C; розрахункова площа стінки

F = 12 м2.

Визначити: термічний опір багатошарової плоскої стінки R, м2·0C/Вт; густину теплового потоку q, Вт/м2; тепловий потік Q, Вт; температуру на границі стикання першого та другого шарів стінки tс2, 0C; температуру на границі стикання другого та третього шарів стінки tс3, 0C.

РОЗВ¢ЯЗОК

3.1 Обчислення термічного опору стінки

Термічний опір багатошарової плоскої стінки дорівнює сумі термічних опорів її окремих шарів:

, (3.1)

де n - кількість шарів багатошарової плоскої стінки;

d1 ,dі ,dn - товщини відповідно 1-го, і-го та n-го шарів багатошарової плоскої стінки, м;

l1 , lі , ln - коефіцієнти теплопровідності матеріалів відповідно 1-го, і-го та n-го шарів багатошарової плоскої стінки, Вт/(м·0C);

Rі - термічний опір і-го шару багатошарової плоскої стінки, м2·0C/Вт, який обчислюється за формулою

. (3.2)

м2·0C/Вт.

3.2 Визначення густини теплового потоку

Кількість теплоти, що передається від одиниці площі внутрішньої поверхні багатошарової плоскої стінки до одиниці площі її зовнішньої поверхні за одиницю часу, (густина теплового потоку) обчислюється за формулою

, (3.3)

де tс1 - температура внутрішньої поверхні багатошарової плоскої стінки, яка складається із n шарів ,0C;

tс(n+1) - температура зовнішньої поверхні багатошарової плоскої стінки, 0C;

R - термічний опір багатошарової плоскої стінки, м2·0C/Вт.

Вт/м2.

3.3 Розрахунок теплового потоку

Кількість теплоти, що передається від внутрішньої поверхні багатошарової плоскої стінки до її зовнішньої поверхні за одиницю часу, (тепловий потік)

обчислюється за формулою

, (3.4)

де F - розрахункова площа стінки, м2.

Вт.

3.4 Визначення температур на границях стикання шарів багатошарової плоскої стінки

Температури на границях стикання шарів багатошарової плоскої стінки розраховуються за формулою

, (3.5)

де tс(і+1) - температура на границі стикання і-го та (і+1)-го шарів багатошарової плоскої стінки, 0C;

tс1 - температура внутрішньої поверхні багатошарової плоскої стінки, 0C;

n - кількість шарів багатошарової плоскої стінки;

q - густина теплового потоку (кількість теплоти, що передається від одиниці площі внутрішньої поверхні багатошарової плоскої стінки до одиниці площі її зовнішньої поверхні за одиницю часу) , Вт/м2;

Rі - термічний опір і-го шару багатошарової плоскої стінки, м2·0C/Вт;

dі - товщина і-го шару багатошарової плоскої стінки, м;

lі - коефіцієнт теплопровідності матеріалу і-го шару багатошарової плоскої стінки, Вт/(м·0C).

Температура на границі стикання першого і другого шарів стінки

0C.

Температура на границі стикання другого і третього шарів стінки

0C.

Відповідь: R = 3,185 м2·0C/Вт; q = 5,337 Вт/м2; Q=64,05 Вт; tс2=19,7120C; tс3=3,290C.
ЗАДАЧА 4

Сталевий паропровід укрито шаром теплової ізоляції (пінополіуретаном). Внутрішній діаметр сталевого паропроводу d1 = 265 мм; зовнішній діаметр сталевого паропроводу d2 = 281 мм; товщина шару теплової ізоляції d2= 0,06 м. Коефіцієнт теплопровідності сталі l1 = 56,2 Вт/(м·0C); коефіцієнт теплопровідності матеріалу шару теплової ізоляції l2 = 0,048 Вт/(м·0C). Температура внутрішньої поверхні ізольованої стінки паропроводу tс1 =115 0C; температура зовнішньої поверхні ізольованої стінки паропроводу tс3 =12 0C. Довжина паропроводу l = 15 м.

Визначити: лінійний термічний опір ізольованої стінки паропроводу R, м·0C/Вт; лінійну густину теплового потоку ql , Вт/м; тепловий потік Q, Вт; температуру на границі між сталевим паропроводом і шаром теплової ізоляції tс2 , 0C.

РОЗВ¢ЯЗОК

4.1 Обчислення лінійного термічного опору ізольованої стінки паропроводу

Лінійний термічний опір багатошарової циліндричної стінки (у цій задачі - ізольованої стінки паропроводу) розраховується за формулою

, (4.1)

де n - кількість шарів багатошарової циліндричної стінки (у цій задачі - ізольованої стінки паропроводу);

lі - коефіцієнт теплопровідності матеріалу і-го шару багатошарової циліндричної стінки, Вт/(м·0C);

dі - внутрішній діаметр і-го шару багатошарової циліндричної стінки, м;

Rl і - лінійний термічний опір і-го шару багатошарової циліндричної стінки, м·0C/Вт, який визначається за формулою

. (4.2)

м·0C/Вт.

4.2 Розрахунок лінійної густини теплового потоку

Кількість теплоти, що передається від внутрішньої поверхні багатошарової циліндричної стінки довжиною 1 м до її зовнішньої поверхні за одиницю часу, (лінійна густина теплового потоку) обчислюється за формулою

, (4.3)

де tс1 - температура внутрішньої поверхні багатошарової циліндричної стінки (у даній задачі - ізольованої стінки паропроводу), 0C;

tс(n+1) - температура зовнішньої поверхні багатошарової циліндричної стінки, 0C.

Вт/м.

4.3 Визначення теплового потоку

Кількість теплоти, що передається від внутрішньої поверхні багатошарової циліндричної стінки до її зовнішньої поверхні за одиницю часу, (тепловий потік) розраховується за формулою, поданою у [2,3,5],

, (4.4)

де l - довжина труби, м.

Q = 72,748·15 = 1091,22 Вт.

4.4 Визначення температури на границі між сталевим паропроводом і шаром теплової ізоляції

Температури на границях стикання шарів багатошарової циліндричної стінки обчислюються за формулою

, (4.5)

де tс(і+1) – температура на границі стикання і-го шару та (і +1)-го шару багатошарової циліндричної стінки (у даній задачі - ізольованої стінки паропроводу), 0C.

tс1 - температура внутрішньої поверхні багатошарової циліндричної стінки, 0C;

n - кількість шарів багатошарової циліндричної стінки;

ql - лінійна густина теплового потоку (кількість теплоти, що передається від внутрішньої поверхні багатошарової циліндричної стінки довжиною 1 м до її зовнішньої поверхні за одиницю часу), Вт/м;

Rl і - лінійний термічний опір і-го шару багатошарової циліндричної стінки, м·0C/Вт;

lі - коефіцієнт теплопровідності матеріалу і-го шару багатошарової циліндричної стінки, Вт/(м·0C);

dі - внутрішній діаметр і-го шару багатошарової циліндричної стінки, м.

Температура на границі між сталевим паропроводом і шаром теплової ізоляції

0C.

Відповідь: Rlc = 4,448 м·0C/Вт; ql = 72,748 Вт/м; Q = 1091,22Вт; tс2»1150C.
  1   2   3   4   5   6   7   8

скачати

© Усі права захищені
написати до нас