Основы теплопередачи - Крейт Ф.
Скачать (прямая ссылка):
262 Глава 5
5.34. Натрий на входе в пучок труб имеет температуру 644 К и скорость 60 см/с. Диаметр труб 0,8 см, а расстояние между осями труб поперек потока составляет 3,1 см. Трубы в пучке расположены в шахматном порядке, и расстояние между осями в смежных рядах 3,8 см. Определить величину Я.
5.35. Газы, выходящие из печи, используются для нагревания воды, движущейся внутри пучка труб с шахматным расположением. Общий массовый расход воды 25 кг/с. Отработанные газы на входе в пучок имеют скорость 35 м/с и температуру 32O0C Расстояние между осями труб перпендикулярно направлению потока газа 2,4 см, а параллельно потоку газа 1,6 см. Пучок состоит из 36 труб (по шесть труб в каждом из шести рядов); длина трубы 5 м и наружный диаметр 1,6 см. Температура поверхности труб 8O0C Физические свойства отработанных газов можно считать такими же, как у воздуха при 1 атм. Определить следующие параметры: а) коэффициент конвективной теплоотдачи от газов; б) тепловой поток к воде; в) прирост температуры воды; г) падение давления при течении отработанных газов в пучке труб.
5.36. Было предложено транспортировать айсберг из Антарктики в южные страны с засушливым климатом для снабжения их пресной водой. Предположим, что айсберг является цилиндром, погруженным в воду на глубину 320 м и имеющим диаметр 730 м. Пусть средняя скорость буксировки айсберга составляет 1,0 м/с, а средняя температура воды 100C Определить количество льда, которое будет потеряно при 3-месячной его буксировке за счет конвективной теплоотдачи к боковой поверхности и донной части айсберга. Скрытая теплота плавления льда составляет 3,35•1O5 Дж/кг.
5.37. Пучок труб с коридорным расположением в 50 рядах по 50 труб в каждом имеет длину 4 м. Наружный диаметр труб 1,1 см. Расстояние между осями труб в ряду и смежных рядах составляет 1,65 см. Воздух поступает в пучок труб со скоростью 6 м/с и температурой 18O0C Определить тепловой поток к трубам и падение давления при движении воздуха через пучок труб, если температура всех труб одинакова и составляет 2O0C
5.38. Воздух с температурой 4O0C при максимальном числе Рейнольдса 4•10^ поступает в пучок труб с шахматным расположением, состоящий из 5 рядов. Наружный диаметр труб 1 см. Определить коэффициент конвективной теплоотдачи.
5.39. Вертикальная плоская пластина высотой 25 см нагрета до температуры 9O0C Жидкость с температурой 3O0C находится в контакте с этой пластиной. Рассчитать число Грасгофа для случаев, когда жидкость представляет собой: а) воздух при атмосферном давлении, б) воду, в) моторное масло и г) ртуть.
5.40. Для тех же условий и тех же жидкостей, что и в задаче 5.39, рассчитать тепловой поток от пластины в условиях свободной конвекции при площади поверхности пластины 0,5 м2.
5.41. Паровая труба проходит вертикально через помещение. Температура наружной поверхности трубы 60°С, а температура неподвижного воздуха в помещении 200C Наружный диаметр трубы 6,8 см, а длина ее участка в помещении 3,4 м. Определить тепловой поток от трубы в условиях свободной конвекции. Предполагая, что стены помещения полностью теплоизолированы, а его объем составляет 900 м3, рассчитать, за какое время температура воздуха в помещении повысится на ГС
5.42. Мощность обогрева электроподушки размером 0,3 X 0,3 м составляет 12,5 Вт. Определить, какой будет температура подушки, если она подвешена вертикально в покоящемся воздухе с температурой 250C Предположить, что теплоотдача с обеих сторон подушки одинакова.
5.43. При условиях, приведенных в задаче 5.42, рассчитать температуру подушки, если она лежит горизонтально на хорошо теплоизолированной поверхности.
5.44. Нагревательный канал из металлических листов предназначен для переноса теплового воздуха с одного этажа на другой в вертикальном направлении. Температура канала 55°, а температура окружающего канал воз-
Формулы для расчета конвективного теплообмена 263
духа 250C Поперечное сечение канала 0,8 X 0,8 м, а его длина 4 м. Рассчитать потери тепла теплого воздуха в канале.
5.45. Площадь помещения 12 X 14 м, а высота от пола до потолка 2,6 м. Температура воздуха в помещении 250C, а температура внутренней поверхности стен 150C Определить тепловой поток через поверхности стен.
5.46. Рассчитать коэффицинт теплоотдачи от горизонтального цилиндра , наружным диаметром 2,8 см, имеющего температуру 300°С, к окружающему
его натрию с температурой 1100C
5.47. Наружный диаметр горизонтальной паровой трубы 4,6 см. Труба расположена в комнате, температура в которой 2O0C Температура наружной поверхности трубы 4O0C Определить тепловой поток от единицы длины трубы.
5.48. Электрический элемент осветителя из древесного угля имеет диаметр 1 см, длину 70 см и номинальную мощность 425 Вт. Элемент расположен в горизонтальном положении на улице, где температура воздуха 280C Излучательная способность элемента ~0,3. Скоростью ветра можно пренебречь. Определить температуру поверхности элемента после его включения и достижения установившихся условий. Подтверждает ли ваш ответ рекомендацию изготовителей: не оставлять осветитель включенным более 8 мин?
