Выполненные решения заданий и задач. 51

2351
Второе ДЗ по термодинамике и тепломассообмену, 8 вариант, сделанное в документе Word. Условие. По горизонтальному стальному трубопроводу, внутренний и наружный диаметры которого D1 и D2 соответственно, движется вода со средней скоростью wf1. Средняя температура воды tж1. Трубопровод изолирован асбестом и охлаждается посредством естественной конвекции сухим воздухом с температурой tж2. Определить:Наружный диаметр изоляции D3, мм, при котором на внешней поверхности изоляции устанавливается заданная температура tст3.Линейный коэффициент теплопередачи от воды к воздуху kl, Вт/(м∙К).Потери тепла с одного погонного метра трубопровода ql, Вт/м.Температуру наружной поверхности стального трубопровода tст2,оС.Целесообразно ли в рассматриваемом случае применять для тепловой изоляции асбест, т.е. приводит ли асбестовая изоляция к уменьшению теплового потока с поверхности трубопровода? При решении задачи принять следующие упрощающие предположения:течение воды в трубопроводе является термически стабилизированным;между наружной поверхностью стального трубопровода и внутренней поверхностью изоляции существует идеальный тепловой контакт;считать, что теплопроводность стали l1 = 50 Вт/(м∙К) и асбеста l2 = 0,106 Вт/(м∙К) не зависят от температуры.Наружный диаметр изоляции должен быть рассчитан с такой точностью, чтобы температура наружной поверхности изоляции отличалась от заданной не более, чем на 0,1ºС. Дано: D1=25 мм=0,025 м; D2=32 мм=0,032 м; Wж1=0,040 м/с; tж1=156℃; tж2=22℃; tcт3=44℃; l1=50 Вт/(м∙К); l2=0,106 Вт/(м∙К). Найти: D3,tcт1,tcт2,kl,ql−?