На наружной поверхности стальных трубок теплообменного аппарата с толщиной стенки d2 и с теплопроводностью l2 = 45 Вт/(м·К) происходит конденсация водяного пара при давлении Р. Вариант 52
На наружной поверхности стальных трубок теплообменного аппарата с толщиной стенки d<sub>2</sub> и с теплопроводностью l<sub>2 </sub>= 45 Вт/(м·К) происходит конденсация водяного пара при давлении Р. Интенсивность теплоотдачи при конденсации выражается коэффициентом a<sub>1</sub>. Внутри труб нагревается вода или воздух при средней температуре t<sub>ж2</sub>. Интенсивность 3 теплоотдачи от стенок труб к вторичному теплоносителю выражается коэффициентом a<sub>2</sub>. В процессе эксплуатации аппарата со стороны пара на поверхности труб образуется слой накипи толщиной d<sub>1</sub> с теплопроводностью l<sub>1</sub>, а со стороны нагреваемого теплоносителя – слой ржавчины толщиной d<sub>3</sub> с теплопроводностью l<sub>3</sub>=1,15 Вт/(м·К).
Считая стенку труб плоской выполнить сравнительный расчёт теплопередачи от пара через стенку к воде – вариант «А» и к воздуху – вариант «Б».
При этом выполнить следующие действия:
1) определить частные термические сопротивления теплоотдачи R<sub>a1</sub> и R<sub>a2</sub> и термические сопротивления теплопроводности отдельных слоёв R<sub>l1</sub>,R<sub>l2</sub>,R<sub>l3</sub> ;
2) определить эквивалентную теплопроводность l<sub>экв</sub> загрязнённой стенки;
3) определить полные термические сопротивления теплопередачи для чистой стенки R<sub>1</sub> и загрязнённой стенки R<sub>2</sub>;
4) определить соответствующие коэффициенты теплопередачи k<sub>1</sub> и k<sub>2</sub> и их соотношение;
5) Определить отношение k<sub>1</sub>/k<sub>2</sub>, выражающее снижение интенсивности теплопередачи через стенку вследствие образования слоёв загрязнений с низкой теплопроводностью;
6) определить плотность теплового потока q от пара через загрязнённую стенку к вторичному теплоносителю; определить соотношение величин q<sub>А</sub>/q<sub>Б</sub> и объяснить его;
7) определить температуры поверхностей слоёв загрязнённой стенки t<sub>с1</sub>,t<sub>с2</sub>,t<sub>с3</sub>, t<sub>с4</sub> по формулам (3) или (4);
8) построить для вариантов “А” и “Б” совмещённые температурные графики при одномерном температурном поле в системе координат t – x c учётом заданных граничных условий 3-го рода; дать сравнительный анализ этих графиков;
9) провести для вариант “Б” графическое определение температур поверхностей слоёв в координатах t-R и сравнить полученные величины с данными аналитического расчёта.
Все данные в демо файле.
На наружной поверхности стальных трубок теплообменного аппарата с толщиной стенки d<sub>2</sub> и с теплопроводностью l<sub>2 </sub>= 45 Вт/(м·К) происходит конденсация водяного пара при давлении Р. Интенсивность теплоотдачи при конденсации выражается коэффициентом a<sub>1</sub>. Внутри труб нагревается вода или воздух при средней температуре t<sub>ж2</sub>. Интенсивность 3 теплоотдачи от стенок труб к вторичному теплоносителю выражается коэффициентом a<sub>2</sub>. В процессе эксплуатации аппарата со стороны пара на поверхности труб образуется слой накипи толщиной d<sub>1</sub> с теплопроводностью l<sub>1</sub>, а со стороны нагреваемого теплоносителя – слой ржавчины толщиной d<sub>3</sub> с теплопроводностью l<sub>3</sub>=1,15 Вт/(м·К).
Считая стенку труб плоской выполнить сравнительный расчёт теплопередачи от пара через стенку к воде – вариант «А» и к воздуху – вариант «Б».
При этом выполнить следующие действия:
1) определить частные термические сопротивления теплоотдачи R<sub>a1</sub> и R<sub>a2</sub> и термические сопротивления теплопроводности отдельных слоёв R<sub>l1</sub>,R<sub>l2</sub>,R<sub>l3</sub> ;
2) определить эквивалентную теплопроводность l<sub>экв</sub> загрязнённой стенки;
3) определить полные термические сопротивления теплопередачи для чистой стенки R<sub>1</sub> и загрязнённой стенки R<sub>2</sub>;
4) определить соответствующие коэффициенты теплопередачи k<sub>1</sub> и k<sub>2</sub> и их соотношение;
5) Определить отношение k<sub>1</sub>/k<sub>2</sub>, выражающее снижение интенсивности теплопередачи через стенку вследствие образования слоёв загрязнений с низкой теплопроводностью;
6) определить плотность теплового потока q от пара через загрязнённую стенку к вторичному теплоносителю; определить соотношение величин q<sub>А</sub>/q<sub>Б</sub> и объяснить его;
7) определить температуры поверхностей слоёв загрязнённой стенки t<sub>с1</sub>,t<sub>с2</sub>,t<sub>с3</sub>, t<sub>с4</sub> по формулам (3) или (4);
8) построить для вариантов “А” и “Б” совмещённые температурные графики при одномерном температурном поле в системе координат t – x c учётом заданных граничных условий 3-го рода; дать сравнительный анализ этих графиков;
9) провести для вариант “Б” графическое определение температур поверхностей слоёв в координатах t-R и сравнить полученные величины с данными аналитического расчёта.
Все данные в демо файле.
На наружной поверхности стальных трубок теплообменного аппарата с толщиной стенки d<sub>2</sub> и с теплопроводностью l<sub>2 </sub>= 45 Вт/(м·К) происходит конденсация водяного пара при давлении Р. Интенсивность теплоотдачи при конденсации выражается коэффициентом a<sub>1</sub>. Внутри труб нагревается вода или воздух при средней температуре t<sub>ж2</sub>. Интенсивность 3 теплоотдачи от стенок труб к вторичному теплоносителю выражается коэффициентом a<sub>2</sub>. В процессе эксплуатации аппарата со стороны пара на поверхности труб образуется слой накипи толщиной d<sub>1</sub> с теплопроводностью l<sub>1</sub>, а со стороны нагреваемого теплоносителя – слой ржавчины толщиной d<sub>3</sub> с теплопроводностью l<sub>3</sub>=1,15 Вт/(м·К).
Считая стенку труб плоской выполнить сравнительный расчёт теплопередачи от пара через стенку к воде – вариант «А» и к воздуху – вариант «Б».
При этом выполнить следующие действия:
1) определить частные термические сопротивления теплоотдачи R<sub>a1</sub> и R<sub>a2</sub> и термические сопротивления теплопроводности отдельных слоёв R<sub>l1</sub>,R<sub>l2</sub>,R<sub>l3</sub> ;
2) определить эквивалентную теплопроводность l<sub>экв</sub> загрязнённой стенки;
3) определить полные термические сопротивления теплопередачи для чистой стенки R<sub>1</sub> и загрязнённой стенки R<sub>2</sub>;
4) определить соответствующие коэффициенты теплопередачи k<sub>1</sub> и k<sub>2</sub> и их соотношение;
5) Определить отношение k<sub>1</sub>/k<sub>2</sub>, выражающее снижение интенсивности теплопередачи через стенку вследствие образования слоёв загрязнений с низкой теплопроводностью;
6) определить плотность теплового потока q от пара через загрязнённую стенку к вторичному теплоносителю; определить соотношение величин q<sub>А</sub>/q<sub>Б</sub> и объяснить его;
7) определить температуры поверхностей слоёв загрязнённой стенки t<sub>с1</sub>,t<sub>с2</sub>,t<sub>с3</sub>, t<sub>с4</sub> по формулам (3) или (4);
8) построить для вариантов “А” и “Б” совмещённые температурные графики при одномерном температурном поле в системе координат t – x c учётом заданных граничных условий 3-го рода; дать сравнительный анализ этих графиков;
9) провести для вариант “Б” графическое определение температур поверхностей слоёв в координатах t-R и сравнить полученные величины с данными аналитического расчёта.
Все данные в демо файле.
