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 49 (Решение → 4181)

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. Интенсивность теплоотдачи при конденсации выражается коэффициентом a₁. Внутри труб нагревается вода или воздух при средней температуре t_ж2. Интенсивность 3 теплоотдачи от стенок труб к вторичному теплоносителю выражается коэффициентом a₂. В процессе эксплуатации аппарата со стороны пара на поверхности труб образуется слой накипи толщиной d₁ с теплопроводностью l₁, а со стороны нагреваемого теплоносителя – слой ржавчины толщиной d₃ с теплопроводностью l₃=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_a1 и R_a2 и термические сопротивления теплопроводности отдельных слоёв R_l1,R_l2,R_l3 ;

2) определить эквивалентную теплопроводность l_экв загрязнённой стенки;

3) определить полные термические сопротивления теплопередачи для чистой стенки R₁ и загрязнённой стенки R₂;

4) определить соответствующие коэффициенты теплопередачи k₁ и k₂ и их соотношение;

5) Определить отношение k₁/k₂, 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_А/q_Б и объяснить его;

7) определить температуры поверхностей слоёв загрязнённой стенки t_с1,t_с2,t_с3, t_с4 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 d₂ и с теплопроводностью l₂= 45 Вт/(м·К) происходит конденсация водяного пара при давлении Р. Интенсивность теплоотдачи при конденсации выражается коэффициентом a₁. Внутри труб нагревается вода или воздух при средней температуре t_ж2. Интенсивность 3 теплоотдачи от стенок труб к вторичному теплоносителю выражается коэффициентом a₂. В процессе эксплуатации аппарата со стороны пара на поверхности труб образуется слой накипи толщиной d₁ с теплопроводностью l₁, а со стороны нагреваемого теплоносителя – слой ржавчины толщиной d₃ с теплопроводностью l₃=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_a1 и R_a2 и термические сопротивления теплопроводности отдельных слоёв R_l1,R_l2,R_l3 ;

2) определить эквивалентную теплопроводность l_экв загрязнённой стенки;

3) определить полные термические сопротивления теплопередачи для чистой стенки R₁ и загрязнённой стенки R₂;

4) определить соответствующие коэффициенты теплопередачи k₁ и k₂ и их соотношение;

5) Определить отношение k₁/k₂, 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_А/q_Б и объяснить его;

7) определить температуры поверхностей слоёв загрязнённой стенки t_с1,t_с2,t_с3, t_с4 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 d₂ и с теплопроводностью l₂= 45 Вт/(м·К) происходит конденсация водяного пара при давлении Р. Интенсивность теплоотдачи при конденсации выражается коэффициентом a₁. Внутри труб нагревается вода или воздух при средней температуре t_ж2. Интенсивность 3 теплоотдачи от стенок труб к вторичному теплоносителю выражается коэффициентом a₂. В процессе эксплуатации аппарата со стороны пара на поверхности труб образуется слой накипи толщиной d₁ с теплопроводностью l₁, а со стороны нагреваемого теплоносителя – слой ржавчины толщиной d₃ с теплопроводностью l₃=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_a1 и R_a2 и термические сопротивления теплопроводности отдельных слоёв R_l1,R_l2,R_l3 ;

2) определить эквивалентную теплопроводность l_экв загрязнённой стенки;

3) определить полные термические сопротивления теплопередачи для чистой стенки R₁ и загрязнённой стенки R₂;

4) определить соответствующие коэффициенты теплопередачи k₁ и k₂ и их соотношение;

5) Определить отношение k₁/k₂, 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_А/q_Б и объяснить его;

7) определить температуры поверхностей слоёв загрязнённой стенки t_с1,t_с2,t_с3, t_с4 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.