Расчетно-графическая работа по "Теплотехнике"
Автор: SashaSV • Январь 4, 2020 • Практическая работа • 508 Слов (3 Страниц) • 570 Просмотры
Задание 1
На наружной поверхности стальных трубок теплообменного аппарата с толщиной стенки δ2 и с теплопроводностью λ2=45 Вт/(м·К) происходит конденсация водяного пара при давлении Р. Интенсивность теплоотдачи при конденсации выражается коэффициентом α1. Внутри труб нагревается вода или воздух при средней температуре tж2. Интенсивность теплоотдачи от стенок труб к вторичному теплоносителю выражается коэффициентом α2. В процессе эксплуатации аппарата со стороны пара на поверхности труб образуется слой накипи толщиной δ1 с теплопроводностью λ1, а со стороны нагреваемого теплоносителя – слой ржавчины толщиной δ3 с теплопроводностью λ3=1,15 Вт/(м·К).
[pic 1][pic 2][pic 3]
Вариант | P, МПа | α1, Вт/(м2·К) | Вторичный теплоноситель | tж2, °С | α2,Вт/(м2·К) | δ2, мм | δ1, мм | λ1, Вт/(м·К) | δ3, мм |
13 | 4,694 | 6500 | Вода | 90 | 12000 | 4,5 | 0,6 | 0,5 | 1 |
Воздух | 90 | 43 |
Считая стенку труб плоской выполнить сравнительный расчёт теплопередачи
- От пара через стенку к воде;
- От пара к воздуху.
1. Определить частные термические сопротивления теплоотдачи Rα1 и Rα2 и термические сопротивления теплопроводности отдельных слоёв Rλ1, Rλ2, Rλ3
Rα1 = 1/α1 = 1/6500 = 0,000154 м2 К/Вт
Rλ1 = δ1 /λ1 = 0,0006/0,5= 0,0012 м2 К/Вт
Rλ2 = δ2 /λ2 = 0,0045/45 = 0,0001 м2 К/Вт
Rλ3 = δ3 /λ3 = 0,001/1,15 = 0,0008696 м2 К/Вт
Rα2 = 1/α2 = 1/12000 = 0,0000833 м2 К/Вт
(Rα2возд = 1/α2 = 1/43 = 0,0233 м2 К/Вт)
2. Определить эквивалентную теплопроводность λэкв загрязнённой стенки;
[pic 4]=(0,0006+0,0045+0,001)/(0,0012+0,0001+0,0008696)=2,812Вт/(м∙К).
3. Определить полные термические сопротивления теплопередачи для чистой стенки R1 и загрязнённой стенки R2;
R1 = Rα1 + Rλ2 + Rα2 = 0,000154 + 0,0001+ 0,0000833 = 0,0003373 м2 К/Вт
R2 = Rα1 + Rλ1 + Rλ2 + Rλ3 + Rα2 = 0,000154 + 0,0012 + 0,0001 + 0,0008696 + 0,0000833 = 0,0024069 м2 К/Вт
(R1возд = 0,000154 + 0,0001 + 0,0233 = 0,02355 м2 К/Вт)
(R2возд = 0,000154 + 0,0012 + 0,0001 + 0,0008696 + 0,0233 = 0,0256 м2 К/Вт)
4. Определить соответствующие коэффициенты теплопередачи k1 и k2 и их соотношение;
k1 = 1/ R1 = 1/0,0003373 = 2964,72 Вт/(м2 К)
k2 = 1/ R2 = 1/0,0024069 = 415,47 Вт/(м2 К)
(k1возд = 1/0,02355 = 42,463 Вт/(м2 К))
(k2возд = 1/0,0256 = 39,0625 Вт/(м2 К))
5. Определить отношение k1/k2 , выражающее снижение интенсивности теплопередачи через стенку вследствие образования слоёв загрязнений с низкой теплопроводностью;
...